‫جامعة حلب‬
‫كلية الهندسة المدنية‬
‫تصميم أساسات مبنى برجي بمعونة الحاسب‬
‫مشروع أعد لنيل اﻹجازة في الهندسة المدنية‬
‫حلب ‪2018 -‬‬
‫شكر وتقد ر‬
‫الحمدله حمدا كث ر ًا طيب ًا م ارك ًا ف ه سب انك ﻻنحصي ثنا ًء ليك ٔنت كما ٔثن ت لى نفسك لقت‬
‫ف ٔبدعت ‪ ،‬و ٔعطيت ف ٔفضت ‪ ،‬فﻼ حصر لنعمك وﻻ دود لفضلك ‪ ،‬وصلى اله وسلم لى ٔشرف‬
‫عبادك و ٔكمل لقك اتم المرسل ن ومعلم المعلم ن نب ا ورسولنا محمد ن عبداله ا ٔم ن ‪ ،‬ر‬
‫من لم و ٔفضل من نصح ‪.‬‬
‫ﻻ س تطيع ٔ د ٔن شكر الشمس ٔنها ٔضاءت الدنيا لك ي س ٔ اول ٔن ٔرد جزء ًا من جميلك لي‬
‫ب ٔن ٔ ون كما ٔردتني ‪ٔ ،‬و ه رسالة شكر وعرفان و ٔرسل بقلب ي ثم بقلمي بخطوط راقة ﻻمعة ٔسمى‬
‫ٓ ت المحبة وا ٔ رام ٕالى من كان كالشمعة التي ذابت في ك ر ء لتن ر كل خطوة في درب ي ‪،‬‬
‫لتذل كل ائق ٔمامي معلمي الفاضل‬
‫د‪.‬م‪ .‬يحي ى ن اس‬
‫‪1‬‬
‫اﻻٕﻫداء والشكر‬
‫إلى من جرع الك ٔس فار ًا ل سق ني قطرة حب ‪......‬‬
‫إلى من كلّت ٔ مله ليقدم لنا لحظة سعادة ‪.......‬‬
‫إلى من حصد ا ٔشواك عن درب ي ليمهد لي طريق العلم ‪......‬‬
‫إلى من لمني الص ر و ٓ رني لى نفسه ‪.........‬‬
‫إلى من ٔحمل ٔسمه كل فخر ‪.........‬‬
‫ٔب ي العزز الغالي‬
‫إلى من ٔرضعتني الحب والحنان ‪.......‬‬
‫إلى رمز الحب وبلسم الشفاء ‪........‬‬
‫إلى القلب الناصع لبياض ‪........‬‬
‫إلى الحب ة الغالية التي وقف عندﻫا القلم ا رًا ‪........‬‬
‫م او ًﻻ رت ب الحروف ليكون م ها كلمات ‪.......‬‬
‫تصف شرارة من لهيب ح ي لها ‪.......‬‬
‫والتي مهما صنعت ما وف ت وﻻ كف ت في حقها ‪.........‬‬
‫ولو بقدر ٔخمص قدمها ‪........‬‬
‫ٔمي الحب ة الغالية‬
‫‪2‬‬
‫إلى القلوب الطاﻫرة الرق قة‬
‫إلى النفوس ال ريئة ‪ ...‬ر ن ح اتي‬
‫إلى من كانو سند ًا لي والظل الذي ٓوي إليه‬
‫إلى من كان وجودﻫم وجودي ‪ .....‬وﻫمهم ﻫمي ‪ .....‬وفرحهم فرحي‬
‫ا ٓن تف ح ا ٔشر ة و رفع المرساة لتنطلق السف نة في عرض البحر‬
‫ٔخوتي ٔح ائي‬
‫بحر ًا واسع ًا مظلم ًا ﻫو بحر الحياة ‪ ......‬ﻻيضيئه إﻻ ق ديل الذ ر ت‬
‫ذ ر ت ا ٔخوة البعيدة ‪ٔ ......‬خوتي الذ ن ٔح بتهم و ٔح وني‬
‫إلى من ٓ سني في وحشتي ‪ ......‬إلى من شاركني ﻫمومي‬
‫ٕالى ٔصدقائي ورفاق ﻫذا الدرب الصعب ‪.......‬‬
‫إلى مصابيح الدجى ا ٔساتذة الفاضلة ‪.......‬‬
‫ادل ‪ ..‬صفوت ‪ٔ ..‬م د ‪ٔ ..‬حمد ‪ ..‬عمار‬
‫يوسف ‪ ..‬محمد ‪ ..‬عبدالعزز ‪ ..‬يمان ‪ ..‬وئام‬
‫إلى من لمني فك طﻼسم الحروف ‪......‬‬
‫إلى الذ ن ٔ روا لي دروب الن اح ‪.......‬‬
‫ٔساتذتي الكرام الذ ن ادوا و ٔعطو ونوروا ‪.....‬‬
‫و ٔخص ب ٔسمى عبارات الشكر والتقد ر ٔستاذي الفاضل ‪:‬‬
‫لما قدم ه لي من لم وجهد ونصح ومعرفة طيلة إن از ﻫذا البحﺚ ‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫د‪.‬م‪ .‬يحي ى ن اس‬
‫فهرس المحتويات‬
‫‪1‬‬
‫الفصل اﻷول ‪ :‬إعداد النموذج التحليلي‬
‫‪1.1‬‬
‫مواصفات وأنواع المواد المستخدمة‪...............................................‬‬
‫‪1.3‬‬
‫اﻷحمال اﻹنشائية على المبنى‪......................................................‬‬
‫‪1.2‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪9‬‬
‫تحديد أنواع ومواصفات العناصر اﻹنشائية‪..............................................‬‬
‫‪10‬‬
‫تعريف حموﻻت الزﻻزل‪...........................................................‬‬
‫‪15‬‬
‫تعريف حموﻻت الرياح‪.............................................................‬‬
‫‪13‬‬
‫‪20‬‬
‫تراكيب اﻷحمال في حالة الحد اﻷﻗصى‪............................................‬‬
‫‪21‬‬
‫‪2.1‬‬
‫إيجاد الحموﻻت المطبقة على التربة‪...............................................‬‬
‫‪23‬‬
‫‪2.3‬‬
‫تصعيد الحموﻻت وحساب الحمولة الكلية‪..........................................‬‬
‫‪1.6‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪2.4‬‬
‫‪3‬‬
‫الفصل الﺛاني ‪ :‬تحليل الحموﻻت على التربة‬
‫تصنيف الحموﻻت‪...................................................................‬‬
‫خواص تربة الموﻗع‪.................................................................‬‬
‫الفصل الﺛالث ‪ :‬تدعيم الحفرية‬
‫‪26‬‬
‫‪28‬‬
‫‪31‬‬
‫‪3.1‬‬
‫حساب عوامل الدفع‪..................................................................‬‬
‫‪34‬‬
‫‪3.3‬‬
‫إيجاد عمق الوثق الكلي للجدار اﻹستنادي الوتدي‪..................................‬‬
‫‪39‬‬
‫‪3.2‬‬
‫‪3.4‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪4‬‬
‫إيجاد مخططات الدفع‪................................................................‬‬
‫توازن الجدار اﻹستنادي الوتدي‪....................................................‬‬
‫طريقة تنفيذ الشدادات‪...............................................................‬‬
‫الفصل الرابع ‪ :‬تخفيض منسوب البساط المائي‬
‫‪35‬‬
‫‪42‬‬
‫‪44‬‬
‫‪4.1‬‬
‫طريقة ) ‪.......................................................( Forchheimer‬‬
‫‪46‬‬
‫‪4.3‬‬
‫توزيع اﻵبار وحساب كمية المياه المسحوبة‪.......................................‬‬
‫‪49‬‬
‫‪4.2‬‬
‫نصف ﻗطر تأثير الضﺦ‪.............................................................‬‬
‫‪4‬‬
‫‪47‬‬
‫‪5‬‬
‫الفصل الخامس ‪ :‬اﻷساسات الوتدية‬
‫‪5.1‬‬
‫تحديد نوع اﻷساسات‪................................................................‬‬
‫‪51‬‬
‫‪5.3‬‬
‫تقدير طول الوتد‪.....................................................................‬‬
‫‪56‬‬
‫‪5.2‬‬
‫‪5.4‬‬
‫‪5.5‬‬
‫‪5.6‬‬
‫‪5.7‬‬
‫‪5.8‬‬
‫‪6‬‬
‫اﻷساسات الوتدية‪....................................................................‬‬
‫‪52‬‬
‫ميكانيكية نقل الحموﻻت‪.............................................................‬‬
‫‪58‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية‪..................................................................‬‬
‫‪66‬‬
‫ارتباطات تصميمية لكويل وكاستيلو‪...............................................‬‬
‫‪71‬‬
‫ﻗدرة التحمل الرأسية‪................................................................‬‬
‫ﻗدرة الوتد المسموحة‪................................................................‬‬
‫الفصل السادس ‪ :‬حساب قدرة تحمل أساسات وتدية‬
‫‪59‬‬
‫‪71‬‬
‫‪6.1‬‬
‫الخواص والمعطيات‪................................................................‬‬
‫‪73‬‬
‫‪6.3‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية‪..................................................................‬‬
‫‪80‬‬
‫‪6.2‬‬
‫ﻗدرة تحمل الحمولة على رأس الوتد‪...............................................‬‬
‫‪74‬‬
‫تحديد ﻗدرة التحمل الحدية‪...........................................................‬‬
‫‪88‬‬
‫‪7.1‬‬
‫توزيع اﻷوتاد‪........................................................................‬‬
‫‪89‬‬
‫‪7.3‬‬
‫حالة اﻹنهيار بشكل كتلة‪............................................................‬‬
‫‪95‬‬
‫‪6.4‬‬
‫‪7‬‬
‫‪7.2‬‬
‫‪7.4‬‬
‫‪7.5‬‬
‫‪7.6‬‬
‫‪7.7‬‬
‫‪7.8‬‬
‫الفصل السابع ‪ :‬توزيع اﻷوتاد وحساب عامل اﻷمان‬
‫حالة اﻹنهيار بشكل فردي‪..........................................................‬‬
‫حساب عامل اﻷمان‪.................................................................‬‬
‫كفاءة مجموعة اﻷوتاد‪...............................................................‬‬
‫‪89‬‬
‫‪99‬‬
‫‪100‬‬
‫تسليح اﻷوتاد‪.........................................................................‬‬
‫‪100‬‬
‫تنفيذ اﻷوتاد‪..........................................................................‬‬
‫‪102‬‬
‫تجارب تحميل اﻷوتاد‪...............................................................‬‬
‫‪5‬‬
‫‪101‬‬
6
‫نص المشروع ‪:‬‬
‫المنشأ عبارة عن فندق مؤلف من ‪ 15‬طابق متكرر وطابقين تحت مستوى قطعة اﻷرض الطبيعية‬
‫لﻠموقﻊ ‪ ،‬المبنى مقام على ﻗطعة أرض مساحتها ) ‪. ( 1430.4 m‬‬
‫ارتفاع الطابق اﻷرضي والطوابق المتكررة ) ‪ ( 3 m‬وارتفاع الطوابق تحت سطح اﻷرض )‪(3 m‬‬
‫ارتفاع المبنى الكﻠي ) ‪ ( 48.6 m‬عند منسوب سقف بيت الدرج والمصاعد ‪.‬‬
‫يراد من هذه الدراسة اختيار وتصميم اﻻساسات لهذا المنشأ وذلك بعد تحﻠيل الحموﻻت المطبقة من‬
‫المبنى عﻠى التربة الخاصة بالموقﻊ المدروس مﻊ اﻷخذ بعين اﻻعتبارالحموﻻت اﻷفقية ) حموﻻت‬
‫الرياح و الزﻻزل ( طبقا ً لمواصفات الكود العربي السوري ‪ ،‬سنقوم خﻼل الدراسة تحﻠيل النموذج‬
‫اﻻنشائي وتعريف الحموﻻت وإدخالها عﻠى برنامج ) ‪ ( Etabs 2016‬وبالتالي إيجاد القوى والعزوم‬
‫المطبقة عﻠى التربة الخاصة بالموقﻊ المدروس ‪.‬‬
‫لقد تم تنفيذ عددا ً من السبور بالموقﻊ الخاص بالمبنى المراد تشيّده وذلك لفحص ميكانيكية التربة‬
‫ومعرفة قدرة تحمﻠها لﻠضغوطات التي ستتعرض لها والناجمة عن ثقل المبنى المدروس ‪ ،‬حيث تم‬
‫استكشاف التربة عن طريق عددا ً من السبورالتي أجريت عﻠى تربة الموقﻊ المدروس ‪ ،‬حيث تم بيان‬
‫مقاطﻊ في السبور المنفذة وتمكنا من تحديد الخواص الفيزيائية والجيوتكنيكية لطبقات التربة المختﻠفة‬
‫من خﻼل تجارب أجريت عﻠى العينات السﻠيمة المستخرجة من السبور لكافة الطبقات كما أنه تم تحديد‬
‫‪ ‬سماكة طبقات التربة تحت المبنى ‪.‬‬
‫‪ ‬تحديد منسوب المياه الجوفية ‪.‬‬
‫سنقوم أوﻻً بتعريف نوع ومواصفات مواد البناء المستخدمة وتعريف أنواع جميﻊ العناصر اﻹنشائية‬
‫التي سنقوم بﺈدخالها ضمن برنامج ) ‪ ( Etabs 2016‬وذلك من أجل إنشاء النموذج التحﻠيﻠي لﻠمبنى‬
‫المدروس ‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫المخطط اﻹنشائي للمبنى‬
‫يوضح المخطط التالي مسقط الطابق السفﻠي لﻠمبنى المعتمد من قبل المكتب الهندسي والذي يوضح‬
‫عﻠيه كافة اﻷبعاد المناسبة كما يبين المخطط أماكن توضﻊ العناصر اﻹنشائية ) اﻷعمدة والجدران‬
‫القصية ( موضحةً عﻠيها المحاور واﻷبعاد المختﻠفة لﻠعناصر اﻹنشائية ‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫‪ - 1.1‬مواصفات وأنواع المواد المستخدمة ‪:‬‬
‫فيما يلي جدول ) ‪ ( 1.1‬يوضح مواصفات الخرسانة المسلحة المستخدمة لتنفيذ العناصر اﻹنشائية‬
‫والتي سنقوم بإدخالها ضمن برنامج ) ‪. ( Etabs 2016‬‬
‫‪Weight per Unit Volume‬‬
‫نوع المادة المستخدمة‬
‫‪Material Type‬‬
‫اسم المادة‬
‫الوزن بواحدة الحجم‬
‫‪/‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪25‬‬
‫‪Concrete‬‬
‫‪C40‬‬
‫‪25‬‬
‫‪Concrete‬‬
‫‪C25‬‬
‫معامل التمدد الحراري ‪A‬‬
‫‪Coefficient of Thermal‬‬
‫‪Expansion‬‬
‫‪1/c‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫‪Material Name‬‬
‫المقاومة المميزة اﻻسطوانية‬
‫معامل المرونة‬
‫‪Modulus of Elasticity‬‬
‫‪Material Name‬‬
‫‪mpa‬‬
‫‪mpa‬‬
‫‪-‬‬
‫‪40‬‬
‫‪36050‬‬
‫‪C40‬‬
‫‪25‬‬
‫‪28500‬‬
‫‪C25‬‬
‫‪f c‬‬
‫اسم المادة‬
‫مواصفات الفوﻻذ اﻹنشائي المستخدم في تسليح العناصر اﻹنشائية يوضح بالجدول ) ‪ ( 1.2‬كما‬
‫يلي ‪:‬‬
‫معامل التمدد الحراري ‪A‬‬
‫‪Coefficient of Thermal‬‬
‫‪Expansion‬‬
‫‪1/c‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫نوع المادة المستخدمة‬
‫اسم المادة‬
‫الوزن بواحدة الحجم‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪76.973‬‬
‫‪Rebar‬‬
‫‪Fy 400‬‬
‫‪76.973‬‬
‫‪Rebar‬‬
‫‪Fy 240‬‬
‫‪Weight per Unit‬‬
‫‪Volume‬‬
‫‪/‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Material Type‬‬
‫‪Material Name‬‬
‫تحديد اﻹجهادات لفوﻻذ التسليح اﻹنشائي المستخدم بتعريف العناصر جدول ) ‪: ( 1.3‬‬
‫اجهاد اﻻنقطاع‬
‫المتوقع‬
‫اجهاد الخضوع‬
‫المتوقع‬
‫اجهاد اﻻنقطاع‬
‫اجهاد الخضوع‬
‫اسم المادة‬
‫‪Expected Tensile‬‬
‫‪Strength‬‬
‫‪Fue‬‬
‫‪Expected Yield‬‬
‫‪Strength‬‬
‫‪Fye‬‬
‫‪Minimum Tensile‬‬
‫‪Strength‬‬
‫‪Fu‬‬
‫‪Minimum Yield‬‬
‫‪Strength‬‬
‫‪Fy‬‬
‫‪Material‬‬
‫‪Name‬‬
‫‪mpa‬‬
‫‪mpa‬‬
‫‪mpa‬‬
‫‪mpa‬‬
‫‪-‬‬
‫‪330‬‬
‫‪264‬‬
‫‪300‬‬
‫‪240‬‬
‫‪Fy 240‬‬
‫‪550‬‬
‫‪500‬‬
‫‪440‬‬
‫‪400‬‬
‫‪ - 1.2‬تحديد أنواع ومواصفات العناصر اﻹنشائية‬
‫‪ - 1.2.1‬تعريف العناصر اﻹنشائية المساحية‬
‫أوﻻً ‪ :‬البﻼطات‬
‫أنواع البﻼطات المستخدمة في المبنى المدروس ‪:‬‬
‫‪ – 1‬بﻼطة معصبة باتجاه وحيد‬
‫‪Ribbed Slab‬‬
‫‪ ‬السماكة الكﻠية لﻠبﻼطة ‪30 cm :‬‬
‫‪ ‬سماكة بﻼطة التغطية ) تغطية اﻷعصاب ( ‪10 cm :‬‬
‫الشكل التالي ) ‪ ( 1‬يوضح مقطعا ً بالبﻼطة المعصبة باتجاه وحيد المستخدمة ‪:‬‬
‫‪20‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪20‬‬
‫‪15‬‬
‫‪15‬‬
‫‪15‬‬
‫‪Fy 400‬‬
‫الجدول التالي يوضح خصائص البﻼطة المستخدمة ‪:‬‬
‫المسافة بين اﻷعصاب‬
‫عرض اﻷعصاب الكلي‬
‫نوع المادة المستخدمة‬
‫اسم العنصر‬
‫‪Cm‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪60‬‬
‫‪15‬‬
‫‪Concrete 25‬‬
‫‪H 30‬‬
‫‪Rip Spacing‬‬
‫‪ – 2‬بﻼطة مصمتة‬
‫‪Stem Width‬‬
‫‪Slab Material‬‬
‫‪Property‬‬
‫‪Name‬‬
‫‪Solid Slab‬‬
‫‪ ‬السماكة الكﻠية ‪25 cm :‬‬
‫‪ ‬المادة المستخدمة ‪Concrete 25 :‬‬
‫ثانيا ً ‪ :‬الجدران القصية‬
‫مواصفات الجدران القصية المستخدمة بالمبنى والتي سيتم تعريفها موضحة بالجدول ) ‪: ( 1.4‬‬
‫سماكة الجدار القصي‬
‫نوع الجدار‬
‫‪Modeling Type‬‬
‫‪Wall Material‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪30‬‬
‫‪Shell-thick‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫‪Wall 30‬‬
‫‪25‬‬
‫‪Shell-thick‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫‪Wall 25‬‬
‫‪Wall Thickness‬‬
‫‪ - 1.2.2‬تعريف العناصر اﻹنشائية اﻹطارية‬
‫‪ - 1‬الجوائز‬
‫‪Frames‬‬
‫‪ – 2‬اﻷعمدة‬
‫‪Columns‬‬
‫‪11‬‬
‫نوع المادة المستخدمة‬
‫اسم العنصر‬
‫‪Property Name‬‬
‫الجوائز ‪: Frames‬‬
‫الجدول ) ‪ ( 1.5‬يوضح الجوائز الرئيسية والثانوية المستخدمة بتعريف النموذج التحﻠيﻠي ‪:‬‬
‫نوع المادة المستخدمة‬
‫اسم العنصر‬
‫سماكة تغطية فوﻻذ التسليح‬
‫‪Width‬‬
‫‪Depth‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪8‬‬
‫‪30 cm‬‬
‫‪85 cm‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫‪6‬‬
‫‪30 cm‬‬
‫‪40 cm‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫‪Cover to Longitudinal‬‬
‫‪Rebar‬‬
‫‪cm‬‬
‫أبعاد المقطع‬
‫‪Sections Dimensions‬‬
‫‪Material‬‬
‫‪Property‬‬
‫‪Name‬‬
‫‪Main‬‬
‫‪Frames‬‬
‫‪Secondary‬‬
‫‪Frames‬‬
‫كما يوضح الشكل ) ‪ ( 2‬مقاطﻊ بالجيزان الرئيسية والثانوية المستخدمة والتسﻠيح المعتمد ‪:‬‬
‫‪6T18‬‬
‫‪T10/20 CM‬‬
‫‪T10/20 CM‬‬
‫‪4T18‬‬
‫‪7T18‬‬
‫‪4T18‬‬
‫خصائص فوﻻذ التسﻠيح المستخدم‬
‫‪4T16‬‬
‫‪Reinforcing Rebar Used‬‬
‫‪ ‬الفوﻻذ المستخدم لﻠتسﻠيح الطولي ‪:‬‬
‫‪Fy 400 mpa‬‬
‫‪ ‬الفوﻻذ المستخدم لﻠتسﻠيح العرضي )اﻷساور( ‪Fy 240 mpa :‬‬
‫‪12‬‬
‫اﻷعمدة ‪: Columns‬‬
‫الجدول ) ‪ ( 1.6‬يوضح أبعاد مقاطﻊ اﻷعمدة المختﻠفة المستخدمة بالمبنى المدروس ‪:‬‬
‫نوع المادة المستخدمة‬
‫اسم العنصر‬
‫أبعاد المقطع‬
‫سماكة تفطية فوﻻذ التسليح‬
‫‪Width‬‬
‫‪Depth‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪3‬‬
‫‪80 cm‬‬
‫‪40 cm‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫)‪COL (40*80‬‬
‫‪3‬‬
‫‪110 cm‬‬
‫‪40 cm‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫)‪COL (40*110‬‬
‫‪3‬‬
‫‪120 cm‬‬
‫‪40 cm‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫)‪COL (40*120‬‬
‫‪3‬‬
‫‪130 cm‬‬
‫‪40 cm‬‬
‫‪Concrete 40‬‬
‫)‪COL (40*130‬‬
‫‪Clear Cover to‬‬
‫‪Longitudinal Rebar‬‬
‫‪Column Dimensions‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪Material‬‬
‫‪Property Name‬‬
‫‪ - 1.3‬اﻷحمال اﻹنشائية على المبنى‬
‫سنقوم بتعريف جميﻊ اﻷحمال الميتة والحية المطبقة عﻠى المنشأ باﻹضافة الى القوى اﻷفقية المؤثرة‬
‫) الرياح والزﻻزل ( طبقا ً لمواصفات الكود العربي السوري‬
‫‪ - 1.3.1‬اﻷحمال الميتة‬
‫‪Dead Loads‬‬
‫وهي عبارة عن الحموﻻت التالية ‪:‬‬
‫‪ ‬اﻷحمال الميتة عﻠى البﻼطات‬
‫‪ ‬اﻷحمال الميتة عﻠى الجوائز‬
‫اﻷحمال الميتة على البﻼطات‬
‫وهي عبارة عن اﻷوزان الذاتية لﻠعناصر اﻹنشائية باﻹضافة الى حموﻻت التغطية واﻹكساء واﻷوزان‬
‫الستاتيكية لﻠعناصر الثابتة فوق البﻼطات ‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫اﻷحمال عﻠى البﻼطة المعصبة باتجاه وحيد ‪:‬‬
‫‪ ‬حموﻻت التغطية واﻹكساء ‪) :‬‬
‫‪( DL = 5 KN/‬‬
‫‪ ‬حموﻻت البﻠوك المفرغ ) بين أعصاب البﻼطات ( ‪) :‬‬
‫‪( DL = 1.5 KN/‬‬
‫اﻷحمال عﻠى البﻼطة المصمتة ‪:‬‬
‫‪ ‬حموﻻت التغطية واﻹكساء ‪) :‬‬
‫‪( DL = 5 KN/‬‬
‫اﻷحمال الميتة على الجوائز ‪:‬‬
‫تتضمن كافة الحموﻻت القادمة من البﻼطات من أوزان ذاتية وحموﻻت تغطية وإكساء إضافة ﻷوزان‬
‫جدران البﻠوك ) القواطﻊ ( وأوزان اﻹكساء لواجهات المبنى المدروس‬
‫‪ – 1‬الحموﻻت عﻠى الجوائز الرئيسية ‪:‬‬
‫) ‪( DL = 30 KN/m‬‬
‫‪ – 2‬الحموﻻت عﻠى الجوائز الثانوية ‪:‬‬
‫) ‪( DL = 20 KN/m‬‬
‫‪ – 2‬حموﻻت ستارة السطح لﻠمبنى ‪:‬‬
‫) ‪( DL = 5 KN/m‬‬
‫‪ - 1.3.2‬اﻷحمال الحية‬
‫‪Live Loads‬‬
‫وهي تتضمن حموﻻت اﻻنسان وحموﻻت اﻷثاث إضافة لحموﻻت الرياح والزﻻزل التي سيتم حسابها‬
‫ﻻحقا ً ‪.‬‬
‫اﻷحمال الحية على البﻼطات ‪:‬‬
‫سنقوم اعتماد اﻷحمال اﻹضافية من جدول اﻷحمال اﻹضافية غير الديناميكية المميزة طبقا لﻠكود‬
‫العربي السوري الجدول ) ‪( 2 – 5‬‬
‫تؤخذ اﻷحمال الحية عﻠى العناصر المساحية ) البﻼطات ( في حالة الفنادق عﻠى الشكل التالي ‪:‬‬
‫‪ ‬غرف نوم ‪) :‬‬
‫‪( DL = 2.5 KN/‬‬
‫‪ ‬ممرات خارجية وأدراج ‪) :‬‬
‫‪( DL = 5 KN/‬‬
‫‪14‬‬
‫‪ - 1.4‬تعريف حموﻻت الزﻻزل‬
‫باعتبار أن المبنى المدروس ارتفاعه أقل من ) ‪ ( 73 m‬سوف نعتمد بالحساب عﻠى الطريقة الستاتيكية‬
‫المكافئة والتي تسمح بأخذ أحمال الزلزال عﻠى المنشأ بصفة أحمال أفقية تركز عند مركز ثقل كل‬
‫منسوب من مناسيب الطوابق المدروسة وتؤثر هذه القوى اﻷفقية باتجاه المحاور الرئيسية لﻠطابق‬
‫المدروس وبحسب اﻹتجاه المدروس ‪.‬‬
‫سنقوم بحساب العوامل التالية ومن ثم إدخالها ضمن تعريف الحمولة الزلزالية ضمن برنامج إيتابس‬
‫‪ – 1‬معامل اﻷهمية ‪I‬‬
‫‪ – 2‬الفترة اﻻساسية للتردد الذاتي للمبنى ) الدور اﻷساسي لﻼهتزاز ‪( T‬‬
‫‪ – 3‬الﻼمركزية المعتمدة باﻹتجاهين‬
‫‪ – 4‬معامل السلوك الﻼمرن ‪R‬‬
‫‪ - 1.4.1‬معامل اﻷهمية ‪I‬‬
‫باعتبار أن المبنى من المنشﺂت التي تكون إشغاﻻتها اﻷساسية من تجمﻊ ناس يزيد عن ) ‪( 250‬‬
‫شخص ) فندق ( ‪ ،‬وبالتالي فﺈن المبنى يعتبر من صنف اﻷشغال الثالث وذلك بحسب تصنيف المباني‬
‫حسب اﻷهمية والخطورة ضمن الجدول ) ج – ‪ ( 14‬في الملحق )‪ (2‬الخاص باﻷحمال الزلزالية‬
‫بالكود العربي السوري وبالتالي يكون معامل اﻷهمية اعتمادا ً على الجدول التالي ‪:‬‬
‫وبالتالي فأن معامل اﻷهمية ‪ I‬التي سنقوم بﺈدخالها لتعريف الحموﻻت الزلزالية ‪( I = 1.25 ) :‬‬
‫‪15‬‬
‫‪ - 1.4.2‬الدور اﻷساسي لﻺهتزاز ‪T‬‬
‫تعرف الفترة اﻷساسية لﻠتردد الذاتي لﻠمبنى بأنها تساوي قيمة الدور اﻷساسي ) اﻷول ( لﻠمنشأ المهتز‬
‫باﻹتجاه المدروس ‪ ،‬ومقدرة ً بالثانية ‪.‬‬
‫سنقوم بحساب الدور بطريقتين ومن ثم اعتماد الدور اﻷصغري وإدخاله بتعريف الحمولة الزلزالية‬
‫الدور الستاتيكي باﻹتجاهين ‪: Ty ، Tx‬‬
‫الجدول التالي يستعرض قيم الدور الستاتيكي لﻠمبنى المدروس والمحسوب من قبل برنامج ‪Etabs‬‬
‫‪UY‬‬
‫‪UX‬‬
‫‪0.5872‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1.45E-05‬‬
‫‪0.6903‬‬
‫‪0.1303‬‬
‫‪0.0807‬‬
‫‪0.0615‬‬
‫‪Period‬‬
‫‪Mode‬‬
‫‪sec‬‬
‫‪Case‬‬
‫‪1.925‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Modal‬‬
‫‪1.513‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Modal‬‬
‫‪0.0001‬‬
‫‪1.758‬‬
‫‪8.53E-07‬‬
‫‪5.15E-06‬‬
‫‪0.542‬‬
‫‪0.507‬‬
‫‪Modal‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Modal‬‬
‫‪Modal‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.513 sec‬‬
‫‪1.925 sec‬‬
‫وبالتالي قيم الدور الستاتيكي كما يﻠي ‪:‬‬
‫الدور الديناميكي ‪: Td‬‬
‫‪Tx‬‬
‫‪Ty‬‬
‫سيتم حساب الدور الديناميكي لﻠمبنى عن طريق العﻼقة التقريبية التالية ‪:‬‬
‫)‬
‫‪T = 0.898 Sec‬‬
‫( ∗‬
‫=‬
‫‪h = 48.6 m‬‬
‫‪γ = 0.0488‬‬
‫ثم نقوم بتصعيد الدور الديناميكي بالعامل ) ‪ ( 1.4‬وبالتالي نحصل عﻠى الدور الديناميكي النهائي‬
‫‪1.258 sec‬‬
‫‪1.258 sec‬‬
‫‪16‬‬
‫‪TdX‬‬
‫‪TdY‬‬
‫سنقوم باعتماد الدور اﻷصغر بتعريف الحموﻻت الزلزالية ضمن برنامج ‪Etabs‬‬
‫الدور اﻷساسي المعتمد ‪: Ty ، Tx‬‬
‫‪1.258 sec‬‬
‫‪1.258 sec‬‬
‫= ‪Tx‬‬
‫الدور المعتمد بالحساب‬
‫= ‪Ty‬‬
‫‪ - 1.4.3‬الﻼمركزية المعتمدة باﻻتجاهين‬
‫الجدول التالي يستعرض قيم الﻼمركزيات لجميﻊ طوابق المبنى المدروس والمحسوب من قبل برنامج‬
‫‪Etabs‬‬
‫‪EY‬‬
‫‪EY‬‬
‫‪EX‬‬
‫‪EX‬‬
‫‪0.131‬‬
‫‪0.060‬‬
‫‪3.478‬‬
‫‪1.088‬‬
‫‪Story1‬‬
‫‪0.137‬‬
‫‪0.063‬‬
‫‪3.966‬‬
‫‪1.240‬‬
‫‪Story3‬‬
‫‪%‬‬
‫‪0.134‬‬
‫‪0.141‬‬
‫‪0.144‬‬
‫‪0.148‬‬
‫‪0.152‬‬
‫‪0.156‬‬
‫‪0.160‬‬
‫‪0.163‬‬
‫‪0.167‬‬
‫‪0.171‬‬
‫‪0.174‬‬
‫‪0.178‬‬
‫‪0.210‬‬
‫‪M‬‬
‫‪0.061‬‬
‫‪0.064‬‬
‫‪0.066‬‬
‫‪0.068‬‬
‫‪0.069‬‬
‫‪0.071‬‬
‫‪0.073‬‬
‫‪0.075‬‬
‫‪0.076‬‬
‫‪0.078‬‬
‫‪0.080‬‬
‫‪0.081‬‬
‫‪0.096‬‬
‫‪%‬‬
‫‪3.754‬‬
‫‪4.135‬‬
‫‪4.271‬‬
‫‪4.380‬‬
‫‪4.468‬‬
‫‪4.537‬‬
‫‪4.592‬‬
‫‪4.637‬‬
‫‪4.675‬‬
‫‪4.709‬‬
‫‪4.742‬‬
‫‪4.776‬‬
‫‪4.162‬‬
‫‪M‬‬
‫‪1.174‬‬
‫‪1.293‬‬
‫‪1.336‬‬
‫‪1.370‬‬
‫‪1.397‬‬
‫‪1.419‬‬
‫‪1.436‬‬
‫‪1.450‬‬
‫‪1.462‬‬
‫‪1.472‬‬
‫‪1.483‬‬
‫‪1.493‬‬
‫‪1.302‬‬
‫‪ ‬وبالتالي فﺈن الﻼمركزية باﻹتجاهين هي ‪ 5 %‬لﻠمبنى المدروس‬
‫‪17‬‬
‫‪Story‬‬
‫‪Story2‬‬
‫‪Story4‬‬
‫‪Story5‬‬
‫‪Story6‬‬
‫‪Story7‬‬
‫‪Story8‬‬
‫‪Story9‬‬
‫‪Story10‬‬
‫‪Story11‬‬
‫‪Story12‬‬
‫‪Story13‬‬
‫‪Story14‬‬
‫‪Story15‬‬
‫تصعيد الﻼمركزيات بالعامل‬
‫‪:‬‬
‫يتم تصعيد الﻼمركزيات لﻠمبنى باﻹتجاهين بالعامل ‪ Ax‬المحسوب من العﻼقة ‪:‬‬
‫)‬
‫( =‬
‫‪.‬‬
‫حيث يتم الحصول عﻠى النسبة لعامل عدم اﻻنتظام الفتﻠي من برنامج ‪Etabs‬‬
‫الجدول ) ‪ ( 1.7‬التالي يوضح الﻼمركزيات النهائية المعتمدة لكافة الطوابق ‪:‬‬
‫المصعدة ‪EY‬‬
‫المصعدة ‪EX‬‬
‫‪AX‬‬
‫‪Ratio‬‬
‫‪Story‬‬
‫‪0.056‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.053‬‬
‫‪0.053‬‬
‫‪0.056‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.054‬‬
‫‪0.053‬‬
‫‪0.053‬‬
‫‪1.124‬‬
‫‪1.110‬‬
‫‪1.101‬‬
‫‪1.097‬‬
‫‪1.094‬‬
‫‪1.092‬‬
‫‪1.090‬‬
‫‪1.087‬‬
‫‪1.085‬‬
‫‪1.083‬‬
‫‪1.080‬‬
‫‪1.076‬‬
‫‪1.073‬‬
‫‪1.066‬‬
‫‪1.061‬‬
‫‪1.272‬‬
‫‪1.264‬‬
‫‪1.259‬‬
‫‪1.257‬‬
‫‪1.255‬‬
‫‪1.254‬‬
‫‪1.253‬‬
‫‪1.251‬‬
‫‪1.25‬‬
‫‪1.249‬‬
‫‪1.247‬‬
‫‪1.245‬‬
‫‪1.243‬‬
‫‪1.239‬‬
‫‪1.236‬‬
‫‪Story1‬‬
‫‪Story2‬‬
‫‪Story3‬‬
‫‪Story4‬‬
‫‪Story5‬‬
‫‪Story6‬‬
‫‪Story7‬‬
‫‪Story8‬‬
‫‪Story9‬‬
‫‪Story10‬‬
‫‪Story11‬‬
‫‪Story12‬‬
‫‪Story13‬‬
‫‪Story14‬‬
‫‪Story15‬‬
‫‪ - 1.4.4‬معامل السلوك الﻼمرن ‪R‬‬
‫حيث أن ‪ R‬هو معامل تأثير السﻠوك الﻼمرن لﻠمباني والمنشﺂت عﻠى اﻷحمال الزلزالية ﻹيجاده‬
‫نقوم أوﻻً بحساب نسبة مساهمة الجدران القصية ﻷن الجمﻠة اﻹنشائية عبارة عن جمﻠة مقاومة ثنائية‬
‫وهي عبارة عن إطارات مقاومة لﻠعزوم متوسطة وجدران قصية خرسانية عادية ‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫إيجاد نسبة مساهمة الجدران القصية ‪:‬‬
‫يتم حساب نسبة المساهمة اعتمادا ً عﻠى حصة الجدران القصية المقاومة من قوة القص القاعدي الكﻠية‬
‫المحسوبة من البرنامج كما في الجدول التالي ‪:‬‬
‫‪F2‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪7.5709‬‬
‫‪-1.3153‬‬
‫‪-19711.246‬‬
‫‪-19880.854‬‬
‫‪F1‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪Load Case/Combo‬‬
‫‪Section‬‬
‫‪Cut‬‬
‫‪EXN‬‬
‫‪SX‬‬
‫‪EYN‬‬
‫‪SY‬‬
‫‪-26774.539‬‬
‫‪EXP‬‬
‫‪0.8866‬‬
‫‪EYP‬‬
‫‪-26710.840‬‬
‫‪0.683‬‬
‫‪26774.538 kN‬‬
‫= نسبة مساهمة الجدران باتجاه ‪X‬‬
‫‪30617.615 kN‬‬
‫= قوة القص القاعدي الكلية‬
‫‪19880.854 kN‬‬
‫‪28633.511 kN‬‬
‫‪SX‬‬
‫‪SY‬‬
‫= نسبة مساهمة الجدران باتجاه ‪Y‬‬
‫= قوة القص القاعدي الكلية‬
‫وبالتالي نحصل عﻠى نسبة مساهمة الجدران القصية باﻹتجاهين ‪:‬‬
‫‪ = % 87.44‬نسبة مساهمة الجدران باتجاه ‪X‬‬
‫‪ = % 69.43‬نسبة مساهمة الجدران باتجاه ‪Y‬‬
‫ولحساب المعامل ‪ R‬من الجداول بالمﻠحق )‪ (2‬الخاص بالحموﻻت الزلزالية بالكود العربي السوري‬
‫‪= 4.716‬‬
‫‪= 5.043‬‬
‫‪19‬‬
‫‪RX‬‬
‫‪RY‬‬
‫‪ - 1.5‬تعريف حموﻻت الرياح‬
‫يتم حساب قوة الرياح عﻠى المنشﺂت وفق الكود العربي السوري باعتباها قوة ستاتيكية مطبقة بشكل‬
‫متعامد عﻠى واجهة المبنى باتجاهين رئيسيين ‪ ،‬وباعتبار وجود الرابط الصﻠب ‪ Diaphragms‬في‬
‫مناسيب الطوابق حيث ينتقل تأثير هذه القوة عﻠى عقد الواجهة في اﻹتجاه المدروس الى العناصر‬
‫الرئسية ‪.‬‬
‫حتى نقوم بتعريف حمولة الرياح باﻹتجاهين ) بﺈتجاه ‪ X‬وبﺈتجاه ‪ ( Y‬وإدخالها عﻠى برنامج ‪Etabs‬‬
‫يجب أوﻻ تحديد كل مما يﻠي ‪:‬‬
‫‪ - 1‬سرعة الرياح‬
‫‪ – 2‬نوع التعرض‬
‫‪ – 3‬معامل اﻷهمية‬
‫‪ – 4‬معامﻼت الدفﻊ والسحب ‪Cq‬‬
‫سرعة الرياح‬
‫تم تسجيل سرعة هبات الرياح بالمنطقة المدروسة من قبل سجﻼت دوائر اﻷرصاد الجوية وتم‬
‫استعمالها لحساب سرعة الرياح التصميمية ‪.‬‬
‫سرعة الرياح التصميمية المحسوبة‬
‫‪Wind Speed = 90 mph‬‬
‫نوع التعرض‬
‫تم تحديد نوع التعرض لﻠمنطقة والضغط الستاتيكي المكافئ‬
‫تبعا ً لسرعة الرياح بالمنطقة‬
‫المدروسة والذي كان من النوع الثاني أي ) ‪ ( type B‬من الجدول التالي الذي يتبﻊ لﻠكود العربي‬
‫السوري ‪:‬‬
‫‪20‬‬
‫معامل اﻷهمية‬
‫تم حساب معامل اﻷهمية عند حساب وتعريف الحموﻻت الزلزالية ونظرا ً ﻷهمية المنشأ المدروس‬
‫سيتم اعتماد ذات القيمة المحسوبة عندما عرفنا حموﻻت الزﻻزل ) ‪( I = 1.25‬‬
‫معامﻼت الدفع والسحب ‪Cq‬‬
‫تؤخذ قيم معامﻼت الدفﻊ والسحب بالمنطقة المدروسة المعرفة كما يﻠي ‪:‬‬
‫معامل ضغط الرياح بالجهة المقابﻠة لﻠرياح‬
‫‪Windward Coefficcient Cq :‬‬
‫معامل ضغط الرياح بالجهة اﻷخرى‬
‫‪Leeward Coefficcient Cq :‬‬
‫‪Windward Coefficcient Cq = 0.8‬‬
‫‪Leeward Coefficcient Cq = 0.5‬‬
‫‪ - 1.6‬تراكيب اﻷحمال في حالة الحد اﻷقصى‬
‫التراكيب اﻷساسية‬
‫عند استعمال الطريقة الستاتيكية المكافئة في التصميم ‪ ،‬فأن المنشأت وكافة اﻷجزاء المكونة لها يجب‬
‫أن تقاوم أكثر الـتأثيرات خطورة من التراكيب التالية ‪:‬‬
‫التراكيب المتعلقة باﻷحمال الشاقولية ‪:‬‬
‫)‪(1–3‬‬
‫‪1.4 DL‬‬
‫)‪(2–3‬‬
‫‪1.4 DL + 1.7 LL‬‬
‫التراكيبان المتعلقان بالرياح ‪:‬‬
‫)‪(3–3‬‬
‫‪1.2 DL ± 0.8 W‬‬
‫)‪( 4 – 3‬‬
‫‪1.2 DL ± 1.3 W + 0.5 LL‬‬
‫‪21‬‬
‫التراكيبان المتعلقان بالزﻻزل والرياح ‪:‬‬
‫)‪(5–3‬‬
‫‪1.2 DL + 1.1 E + 0.55 LL‬‬
‫)‪( 6 – 3‬‬
‫‪0.99 DL ± 1.1 E‬‬
‫‪22‬‬
‫‪ - 2.1‬إيجاد الحموﻻت المطبقة على التربة‬
‫بعد إعداد ورسم النموذج الحسابي ) التحﻠيﻠي ( من خﻼل أوامر الرسم المتاحة ببرنامج ‪Etabs‬‬
‫سوف نقوم بتحديد التحﻠيل اﻹنشائي باعتبار نوع التحﻠيل النمطي ) ‪( Modal Analysis‬‬
‫وفيما يﻠي عرض لبعض صور النموذج التحﻠيﻠي الذي تم إعداده الشكل ) ‪: ( 3‬‬
‫شكل يبين منظور لﻠنموذج التحﻠيﻠي المرسوم‬
‫مقطﻊ بأحد المحاور في النموذج التحﻠيﻠي‬
‫بعد اﻹنتهاء من عمﻠية التحﻠيل اﻹنشائي بنجاح يتم الحصول عﻠى النتائج التي تشمل جميﻊ قيم العزوم‬
‫وقوى القص والقوى المحورية المؤثرة عﻠى عناصر المنشأ المدروس ‪.‬‬
‫‪23‬‬
‫لتنفيذ الغاية من المشروع سوف نقوم بﺈيجاد القوى المؤثرة عﻠى تربة الموقﻊ والتي هي عبارة عن‬
‫حموﻻت المبنى كامﻠة ) الحموﻻت الميتة والحية ( ومﻊ إدخال تأثير الحموﻻت اﻷفقية الهامة )الزﻻزل‬
‫والرياح( وذلك باعتبار أن البناء ذات نظام برجي ‪ ،‬وسيتم من خﻼل هذا المشروع دراسة وتصميم‬
‫أساسات المبنى اعتمادا ً عﻠى الحموﻻت الشاقولية التي تنقﻠها العناصر اﻹنشائية الى تربة الموقﻊ‬
‫المدروس ‪.‬‬
‫تظهرالنتائج المطﻠوبة من برنامج ‪ Etabs‬عﻠى شكل جدوال تبين القوى الشاقولية التي تتعرض لها‬
‫العقد المرسومة والمعرفة بالنموذج التحﻠيﻠي وفقا ً لكل تركيب حمولة معين ‪ ،‬وبالتالي يظهر لدينا‬
‫الكثير من الحموﻻت الشاقولية وكما نعﻠم أن برنامج ‪ Etabs‬يقوم بتعريف حموﻻت اﻷعمدة بتركيزها‬
‫بعقدة واحدة تقﻊ بمركز العمود ‪ ،‬بينما بالنسبة لﻠجدران القصية حيث يقوم البرنامج بتقسيم الجدران‬
‫الى شرائح طولية متساوية ‪ ،‬حيث يتم تركيز الحمولة الشاقولية التي تنقﻠها هذه الشريحة بعقدة واحدة‬
‫لكل شريحة طولية وبالتالي سنختار أعظم قيمة حمولة شاقولية ضمن شرائح الجدار القصي الواحد‬
‫وتعميمها عﻠى الجدار باعتبارها حمولة شاقولية ثابتة لكل طول معين الجدار ‪.‬‬
‫يقوم برنامج ‪ Etabs‬بﺈعطاء كل عقدة اسم معين تمثل النقطة التي يتم فيها تطبيق الحمولة الشاقولية ‪،‬‬
‫نقوم بتصدير الحموﻻت الى برنامج ‪ Excel‬وبعد تنسيق هذه الحموﻻت وترتيبها باعتماد التركيب‬
‫الذي يعطي أكبر حمولة شاقولية مطبقة لكل عقدة مدروسة وباعتبار أن المسقط اﻹنشائي لﻠمبنى‬
‫وكذلك توزع اﻷحمال عﻠيه يظهر وجود محور تناظر ) أي أن المبنى متناظر ( وبالتالي سوف نحصل‬
‫عﻠى النتائج التي تظهر الحموﻻت اﻷعظمية التي تنقﻠها اﻷعمدة والجدران القصية الى تربة الموقﻊ‬
‫المدروس ‪.‬‬
‫‪24‬‬
: ‫ ( يوضح الحموﻻت اﻷعظمية لﻸعمدة المطبقة عﻠى التربة‬2.1 ) ‫جدول‬
‫حموﻻت اﻷعمدة‬
Story
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Base
Joint Label
177
217
172
19
16
134
131
139
133
135
130
178
171
136
212
187
192
175
121
140
Unique Name
C27
C5
C20
C25
C21
C36
C24
C37
C35
C26
C23
C22
C19
C28
C8
C6
C9
C7
C1
C2
25
Load
Case/Combo
U2-3
U5-3-4
U2-3
U2-3
U2-3
U6-3-8
U6-3-8
U2-3
U2-3
U6-3-7
U6-3-8
U2-3
U2-3
U2-3
U5-3-3
U2-3
U2-3
U2-3
U2-3
U5-3-1
FZ
KN
12526.2
12160.7
11852.6
11605.2
11139.9
10708.3
10690.7
10665.2
10530.8
10485.0
10479.8
10421.3
10270.9
10200.1
9262.9
8180.5
7656.6
6979.0
6041.1
6892.6
‫جدول ) ‪ ( 2.2‬يوضح الحموﻻت اﻷعظمية لﻠجدران القصية المطبقة عﻠى التربة ‪:‬‬
‫حموﻻت الجدران‬
‫‪FZ‬‬
‫‪KN/M‬‬
‫‪5510‬‬
‫‪4806‬‬
‫‪4581‬‬
‫‪6154.9‬‬
‫‪6150.7‬‬
‫‪4068‬‬
‫‪5429‬‬
‫‪4300‬‬
‫‪4800‬‬
‫‪4630‬‬
‫‪6206‬‬
‫‪6176.5‬‬
‫‪4118‬‬
‫‪5985‬‬
‫‪4314‬‬
‫‪6806‬‬
‫‪8400‬‬
‫‪FZ‬‬
‫‪KN/M‬‬
‫‪4787‬‬
‫‪4488‬‬
‫‪5909‬‬
‫‪4057‬‬
‫‪5542‬‬
‫‪6398.6‬‬
‫‪4133‬‬
‫‪6332‬‬
‫‪5013‬‬
‫‪4770‬‬
‫‪5909‬‬
‫‪4490‬‬
‫‪4623‬‬
‫‪5542‬‬
‫‪6395‬‬
‫‪5000‬‬
‫‪6565‬‬
‫‪walls‬‬
‫‬‫‪W18‬‬
‫‪W19‬‬
‫‪W20‬‬
‫‪W21‬‬
‫‪W22‬‬
‫‪W23‬‬
‫‪W24‬‬
‫‪W25‬‬
‫‪W26‬‬
‫‪W27‬‬
‫‪W28‬‬
‫‪W29‬‬
‫‪W30‬‬
‫‪W31‬‬
‫‪W32‬‬
‫‪W33‬‬
‫‪W34‬‬
‫‪walls‬‬
‫‬‫‪W1‬‬
‫‪W2‬‬
‫‪W3‬‬
‫‪W4‬‬
‫‪W5‬‬
‫‪W6‬‬
‫‪W7‬‬
‫‪W8‬‬
‫‪W9‬‬
‫‪W10‬‬
‫‪W11‬‬
‫‪W12‬‬
‫‪W13‬‬
‫‪W14‬‬
‫‪W15‬‬
‫‪W16‬‬
‫‪W17‬‬
‫‪ - 2.2‬تصنيف الحموﻻت‬
‫سنقوم بتصنيف الحموﻻت ضمن فئات وذلك ﻹعتبارات تنفيذية ) أي لسهولة التنفيذ ( حيث كل فئة‬
‫تضم مجموعة من حموﻻت اﻷعمدة أو حموﻻت الجدران القصية المتقاربة من بعضها والتي ﻻيزيد‬
‫الفرق فيما بينها عن ‪ % 20‬حيث نقوم باعتماد أعظم حمولة ضمن حموﻻت الفئة الواحدة وتعميمها‬
‫عﻠى كل العناصر ضمن الفئة الواحدة ‪.‬‬
‫‪ - 2.2.1‬تصنيف حموﻻت اﻷعمدة ‪:‬‬
‫تم تصنيف حموﻻت اﻷعمدة ضمن ثﻼث مجموعات كل مجموعة تضم حموﻻت اﻷعمدة والتي ﻻيزيد‬
‫الفرق فيما بينها ‪ % 20‬حيث الجدول يظهر النتائج التالية ‪:‬‬
‫‪26‬‬
‫حموﻻت اﻷعمدة‬
‫تم التصنيف بحيث ﻻ تزيد أو تنقص حموﻻت اﻷعمدة ضمن الفئة الواحدة عن ‪%20‬‬
‫الحمولة‬
‫اﻹعظمية‬
‫‪KN‬‬
‫‪9263‬‬
‫اﻷعمدة ضمن الفئة‬
‫رمز الفئة‬
‫رقم الفئة‬
‫‪C1,C2,C6,C8,C7,C9,C3,C4,C10,C12,C13,C11‬‬
‫‪F1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪-‬‬
‫‪C19,C28,C22,C23,C26,C35,C37,C24,C36,‬‬
‫‪10709‬‬
‫‪12527‬‬
‫‪-‬‬
‫‪C29,C18,C15,C34,C30,C40,C38,C33,C39‬‬
‫‪C21,C25,C20,C5,C27,C16,C32,C17,C14,C31‬‬
‫‪-‬‬
‫‪F2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪F3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪ - 2.2.2‬تصنيف حموﻻت الجدران القصية ‪:‬‬
‫تم اعتماد التصنيف هنا بنفس الطريقة المستخدمة لتصنيف اﻷعمدة لكننا سنقوم بتصنيف جدران بيت‬
‫الدرج والمصاعد بفئات أخرى تختﻠف عن فئات الجدران القصية العادية نظرا ً ﻷن حمولتها كانت‬
‫كبيرة جدا ً بالمقارنة مﻊ حموﻻت الجدران اﻷخرى‬
‫جدران بيت الدرج‬
‫الحمولة اﻻعظمية‬
‫الجدران القصية ضمن الفئة‬
‫رمز الفئة‬
‫رقم الفئة‬
‫‪8170‬‬
‫‪CORE 1 ,CORE 2‬‬
‫‪C1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪6675‬‬
‫‪CORE 3 ,CORE 4‬‬
‫‪C2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪KN/M‬‬
‫‪-‬‬
‫‪27‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫حموﻻت الجدران القصية‬
‫تم التصنيف بحيث ﻻ تزيد أو تنقص حموﻻت الجدران القصية ضمن الفئة الواحدة عن ‪%20‬‬
‫الحمولة اﻻعظمية‬
‫‪KN/M‬‬
‫‪5000‬‬
‫‪5985‬‬
‫‪6565‬‬
‫‪8400‬‬
‫الجدران القصية ضمن الفئة‬
‫‪-‬‬
‫‪W4,W7,W13,W16,W1,W2,W10,W12,‬‬
‫‪W23,W30,W25,W32,W20,W27,W26,W19‬‬
‫‪W9,W18,W3,W11,W5,W14,W24,W31‬‬
‫‪W8,W17,W6,W15,W21,W28,W22,W29‬‬
‫‪W33,W34‬‬
‫رمز الفئة‬
‫‪-‬‬
‫رقم الفئة‬
‫‪-‬‬
‫‪R1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪R2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪R3‬‬
‫‪R4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ - 2.3‬تصعيد الحموﻻت وحساب الحمولة الكلية‬
‫سنقوم بهذه الخطوة حساب الحمولة الكﻠية المصعدة لﻠمبنى والمنقولة الى التربة عﻠما ً ان الحموﻻت‬
‫التي يحسبها برنامج ‪ Etabs‬تكون مصعدة وهي حموﻻت حدية لكننا سنقوم بتصعيد جميﻊ الحموﻻت‬
‫المنقولة الى التربة بمقدار ‪ %5‬ثم سنقوم بجمﻊ هذه الحموﻻت وإيجاد الحمولة الكﻠية لﻠبناء المطبقة‬
‫عﻠى التربة ‪.‬‬
‫يتم حساب حمولة كل فئة بمفردها حيث لحساب حموﻻت فئات اﻷعمدة نضرب عدد اﻷعمدة ضمن‬
‫الفئة الواحدة بحمولة الفئة اﻷعظمية فنحصل عﻠى حمولة الفئة قبل التصعيد ‪.‬‬
‫أما بالنسبة لحموﻻت الجدران القصية حيث يتم ضرب طول الجدران ضمن هذه الفئة بالحمولة‬
‫اﻷعظمية وبنفس اﻷسﻠوب لحموﻻت فئات جدران بيت الدرج ‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫حموﻻت اﻷعمدة‬
‫حمولة الفئة بالكامل‬
‫حمولة العمود ضمن الفئة‬
‫عدد اﻷعمدة ضمن الفئة‬
‫رمز الفئة‬
‫‪111156‬‬
‫‪9263‬‬
‫‪12‬‬
‫‪F1‬‬
‫‪192762‬‬
‫‪10709‬‬
‫‪18‬‬
‫‪F2‬‬
‫‪125270‬‬
‫‪12527‬‬
‫‪10‬‬
‫‪F3‬‬
‫‪429188‬‬
‫المجموع الكلي لحمولة الفئة‬
‫‪KN‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫حموﻻت الجدران القصية‬
‫حمولة الفئة بالكامل‬
‫طول الجدران ضمن هذه الفئة‬
‫حمولة الجدار ضمن القئة‬
‫رمز الفئة‬
‫‪163000‬‬
‫‪32.6‬‬
‫‪5000‬‬
‫‪R1‬‬
‫‪89775‬‬
‫‪15‬‬
‫‪5985‬‬
‫‪R2‬‬
‫‪90597‬‬
‫‪13.8‬‬
‫‪6565‬‬
‫‪R3‬‬
‫‪100800‬‬
‫‪12‬‬
‫‪8400‬‬
‫‪R4‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪444172‬‬
‫‪M‬‬
‫المجموع الكلي لحمولة الفئة‬
‫‪29‬‬
‫‪KN/M‬‬
‫‪-‬‬
‫جدران بيت الدرج‬
‫حمولة الفئة بالكامل‬
‫طول الجدران ضمن هذه الفئة‬
‫حمولة الجدار ضمن القئة‬
‫رمز الفئة‬
‫‪153525‬‬
‫‪23‬‬
‫‪6675‬‬
‫‪C2‬‬
‫‪474115.8‬‬
‫المجموع الكلي لحمولة الفئة‬
‫‪39.24‬‬
‫‪320590.8‬‬
‫‪8170‬‬
‫‪C1‬‬
‫سنقوم بجمﻊ حموﻻت الفئات بالكامل وبالتالي نحصل عﻠى حمولة البناء الكﻠية ثم نقوم بتصعيد هذه‬
‫الحمولة بمقدار ‪ % 5‬لﻸمان ولتجنب اﻷخطاء البسيطة المحتمل حدوثها أثناء جمﻊ الحموﻻت أو‬
‫اﻷخطاء الناتجة عن التدوير ‪.‬‬
‫حساب الحمولة الكلية المصعدة‬
‫الحمولة بعد التصعيد‬
‫عامل التصعيد‬
‫الحمولة قبل التصعيد‬
‫اسم الحمولة‬
‫‪450647.4‬‬
‫‪1.05‬‬
‫‪429188‬‬
‫حموﻻت اﻷعمدة‬
‫‪466380.6‬‬
‫‪1.05‬‬
‫‪444172‬‬
‫حموﻻت الجدران القصية‬
‫‪497821.59‬‬
‫‪1.05‬‬
‫‪474115.8‬‬
‫جدران بيت الدرج‬
‫‪KN‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪KN‬‬
‫وبالتالي تكون الحمولة الكﻠية المصعدة ‪:‬‬
‫‪1414849.6 KN‬‬
‫الحمولة الكلية المصعدة‬
‫‪30‬‬
‫‪ - 2.4‬خواص تربة الموقع‬
‫تم تنفيذ عددا ً من السبور الدورانية تم توزيعها عﻠى الزوايا والمنتصف بشكل متناظر لتربة الموقﻊ‬
‫المدروس حيث تم أخذ العينات بشكل مستمر ومن ثم تم نقﻠها الى مخبر ميكانيك التربة ﻹجراء مختﻠف‬
‫التجارب عﻠيها كما تم تعيين منسوب البساط المائي وقد كانت النتائج الخاصة بالسبور تقريبا ً متقاربة‬
‫حيث تم اعتماد النتائج المخبرية كخواص لتربة الموقﻊ حيث تم من خﻼل هذه السبور إجراء مقاربة‬
‫شبه حقيقية لتطبق تربة المشروع التي تتكون من أربﻊ طبقات ‪.‬‬
‫وقد تم اعتماد التطبق التالي لتربة المشروع ‪:‬‬
‫الطبقة اﻷولى ‪ :‬هي تربة ردميات تم إحضارها من الخارج لﻠموقﻊ وهي بسماكة ) ‪( 1.5 m‬‬
‫الطبقة الثانية ‪ :‬هي تربة غضارية متماسكة ذات لون بني يزداد قوامها مﻊ العمق ‪ ،‬وهي حسب النتائج‬
‫كانت بسماكة ) ‪( 3.5 m‬‬
‫الطبقة الثالثة ‪ :‬هي طبقة غضارية مشبعة ومتماسكة بشكل جيد وهي ذات ارتفاع يصل الى )‪( 7 m‬‬
‫حيث أن البساط المائي يقﻊ ضمن هذه الطبقة عﻠى عمق )‪ ( 2 m‬منذ بدايتها ‪.‬‬
‫الطبقة الرابعة ‪ :‬كانت عبارة عن طبقة رمﻠية مفككة ومستمرة الى أعماق كبيرة وهي مغمورة بالكامل‬
‫بالماء الجوفي ‪ .‬بعد تجميﻊ وتحﻠيل نتائج السبور تمكنا من إيجاد مخطط يبين مقطﻊ بتربة الموقﻊ‬
‫المدروس ) الشكل ‪: ( 4‬‬
‫‪31‬‬
‫الجدول ) ‪ ( 2.3‬التالي يوضح الخواص الجيوتكنيكية لطبقات التربة ‪:‬‬
‫∆‬
‫‪deg‬‬
‫∆‬
‫‪c‬‬
‫‪ɸ‬‬
‫‪-10‬‬
‫‪deg‬‬
‫‪10‬‬
‫‪deg‬‬
‫‪-7.37‬‬
‫‪7.37‬‬
‫‪11.06‬‬
‫‪14.5‬‬
‫‪-9.5‬‬
‫‪9.5‬‬
‫‪20‬‬
‫‪35‬‬
‫‪19.69‬‬
‫‪-8.5‬‬
‫‪8.5‬‬
‫‪35‬‬
‫‪10‬‬
‫‪20.69‬‬
‫‪15‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪19.46‬‬
‫طبقة الغضار البني‬
‫رملية مفككة‬
‫‪0‬‬
‫‪32‬‬
‫‪18‬‬
‫طبقة الردميات‬
‫غضارية مشبعة‬
‫إن المبنى المراد دراسته وكما يظهر التصميم المعماري له بأن المشروع يتضمن طابقين تحت‬
‫سطح اﻷرض أي بعمق ) ‪ ، ( 5 m‬وإن موقﻊ المشروع ﻻ يتحمل توسيﻊ الحفرة لﻠمشروع لكي يتم‬
‫تنفيذ اﻷعمال التحتية بحيث أن المبنى محاط بأمﻼك خاصة ﻻ يمكن التعدي عﻠيها تمنﻊ من توسيﻊ‬
‫حفرة الموقﻊ ‪ ،‬وبالتالي فﺈن هذا اﻷمر يستدعي تدعيم جدران حفرية القبو بجدران وتدية من الجهات‬
‫اﻷربﻊ ارتفاع كل منها ) ‪ ( 7 m‬حيث أن اﻷعمال التحتية تستوجب حفر لﻠمنسوب )‪. ( -7 m‬‬
‫إن تصميم الجدار اﻹستنادي الوتدي يقتضي معرفة مايﻠي ‪:‬‬
‫‪ – 1‬معرفة عمق وثاقة الجدر أسفل منسوب التأسيس‬
‫‪ – 2‬معرفة العزم اﻷعظمي الذي يخضﻊ له الجدار اﻹستنادي الوتدي‬
‫‪ – 3‬التحقق من وجود أمان لتوازن الكتﻠة الترابية التي تحوي شدادات الجدران اﻹستنادية الوتدية‬
‫‪ – 4‬تصميم المقطﻊ العرضي لﻠجدار اﻹستنادي الوتدي‬
‫‪ – 5‬معرفة طول الشدادات وأقطارها الﻼزمة لتأمين توازن الجدار اﻹستنادي‬
‫الشكل ) ‪ ( 5‬يوضح مقطعا ً في الحفرية كما يوضح أماكن تدعيم الحفرية ‪:‬‬
‫‪31.3‬‬
‫ردميات‬
‫‪7m‬‬
‫منسوب أسفل الحفرية‬
‫غضار‬
‫بني‬
‫غضار‬
‫مشبع‬
‫‪1.5 m‬‬
‫‪3.5 m‬‬
‫‪45.7‬‬
‫‪2m‬‬
‫‪33‬‬
‫إن طريقة معرفة عمق وثاقة الجدار اﻹستنادي والعزم اﻷعظمي الذي يتعرض له الجدار اﻹستنادي‬
‫كما التحقق من توازنه مﻊ كتﻠة التربة التي تحوي عناصر اﻹرساء هي طريقة تتطﻠب معرفة قوة‬
‫الدفﻊ الفعﻠي اﻷفقي لكل الطبقات خﻠف الجدار وكذلك معرفة الدفﻊ العكسي اﻷفقي أمام الجدار ‪،‬‬
‫حيث أننا سنقوم بحساب قوة الدفﻊ الفعﻠي وفق كولومب ‪.‬‬
‫‪ - 3.1‬حساب عوامل الدفع‬
‫سنقوم بحساب عوامل الدفﻊ الفعﻠي والعكسي لﻠطبقات الثﻼثة عن طريق استخدام العﻼقات التالية ‪:‬‬
‫‪ ‬عﻼقات الدفﻊ الفعﻠي ‪:‬‬
‫‪ɸ‬‬
‫‪sin(ɸ + ∆ ) ∗ sin ɸ‬‬
‫) ∆ ‪cos(−‬‬
‫‪1+‬‬
‫) ∆‪2 ∗ cos ɸ ∗ cos(−‬‬
‫) ∆ ‪1 + sin( ɸ +‬‬
‫‪ ‬عﻼقات الدفﻊ العكسي ‪:‬‬
‫= ‪ℎ‬‬
‫‪ɸ‬‬
‫‪sin ɸ − ∆ ∗ sin ɸ‬‬
‫) ∆ ‪cos(−‬‬
‫‪1−‬‬
‫) ∆‪2 ∗ cos ɸ ∗ cos(−‬‬
‫) ∆ ‪1 − sin( ɸ −‬‬
‫‪34‬‬
‫= ‪ℎ‬‬
‫= ‪ℎ‬‬
‫= ‪ℎ‬‬
‫وبالتالي نحصل عﻠى عوامل الدفﻊ التالية المبينة بالجدول ) ‪ ( 3.1‬لطبقات التربة الثﻼثة ‪:‬‬
‫‪3.3‬‬
‫‪2.85‬‬
‫‪3.65‬‬
‫‪1.34‬‬
‫‪2.099‬‬
‫‪0.525‬‬
‫‪1.5‬‬
‫الردميات‬
‫‪1.242‬‬
‫‪2.564‬‬
‫‪0.442‬‬
‫‪2.0‬‬
‫الغضار المشبﻊ‬
‫‪1.48‬‬
‫‪0.619‬‬
‫‪1.70‬‬
‫‪3.5‬‬
‫الغضار البني‬
‫‪ - 3.2‬إيجاد مخططات الدفع‬
‫سنقوم بﺈيجاد مخططات الدفﻊ لﻠطبقات الثﻼثة حيث يكون لدينا ثﻼثة مخططات ‪:‬‬
‫‪ ‬مخطط الدفﻊ الناتج عن الحمولة‬
‫‪ ‬مخطط الدفﻊ الناتج عن الدفﻊ الجانبي لﻠتربة‬
‫‪ ‬مخطط الدفﻊ الناتج عن التماسك لﻠتربة‬
‫‪ - 3.2.1‬مخطط الدفع الناتج عن الحمولة الموزعة‬
‫يتم حساب محصﻠة الدفﻊ الناتج عن الحمولة بالعﻼقة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫حيث‬
‫∗‬
‫=‬
‫‪ :‬شدة الحمولة الموزعة المطبقة عﻠى التربة ) يتم اعتبار وزن التربة حمولة موزعة تؤثر‬
‫عﻠى السفﻠية ( ‪.‬‬
‫‪ :‬عامل الدفﻊ الفعﻠي لﻠتربة الخاص بالطبقة المدروسة ‪.‬‬
‫‪ : ℎ‬ارتفاع الطبقة المدروسة ‪.‬‬
‫‪35‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 6‬يوضح مخطط الدفﻊ الناتج عن الحموﻻت الموزعة ‪:‬‬
‫‪5.25 kN/‬‬
‫‪7.875 kN‬‬
‫‪22.903 kN /‬‬
‫‪80.16 kN‬‬
‫‪46.46 kN /‬‬
‫‪92.917 kN‬‬
‫وبالتالي يكون لدينا محصﻠة الدفﻊ الفعﻠي الناتج عن الحموﻻت الموزعة ‪:‬‬
‫‪⁄‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫‪ - 3.2.2‬مخطط الدفع الناتج عن التماسك للتربة‬
‫يتم حساب محصﻠة الدفﻊ بالعﻼقة التالية ‪:‬‬
‫∗)‬
‫حيث‬
‫‪ℎ‬‬
‫∗‬
‫‪ :‬تماسك التربة صمن الطبقة المدروسة ‪.‬‬
‫‪ :‬عامل الدفﻊ الفعﻠي الخاص بتماسك التربة ‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫(=‬
‫الشكل ) ‪ ( 7‬يوضح مخطط الدفﻊ الناتج عن التماسك وهو دفﻊ سالب لﻠجدار ‪:‬‬
‫‪21.46 kN /‬‬
‫‪75.11 kN‬‬
‫‪43.47 kN /‬‬
‫‪86.94 kN‬‬
‫وبالتالي يكون لدينا محصﻠة الدفﻊ الفعﻠي الناتج عن التماسك ‪:‬‬
‫‪⁄‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫‪ - 3.2.3‬مخطط الدفع الناتج عن الدفع الجانبي للتربة‬
‫يتم حساب محصﻠة الدفﻊ بالعﻼقة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫∗‬
‫‪37‬‬
‫=‬
‫يبين الشكل ) ‪ ( 8‬مخطط الدفﻊ الجانبي لﻠتربة لطبقات التربة فوق منسوب الحفرية ‪:‬‬
‫‪10.63 kN‬‬
‫‪14.175 kN /‬‬
‫‪73.78 kN‬‬
‫‪42.16 kN /‬‬
‫‪17.406 kN‬‬
‫‪17.406 kN /‬‬
‫وبالتالي يكون لدينا محصﻠة الدفﻊ الفعﻠي الناتج عن دفﻊ طبقات التربة ‪:‬‬
‫‪⁄‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫نحصل عﻠى محصﻠة الدفﻊ الكﻠي خﻠف الجداراﻹستنادي بجمﻊ محصﻠة الدفﻊ الناتج عن الحمولة مﻊ‬
‫الدفﻊ الجانبي لﻠتربة ونطرح منهما محصﻠة الدفﻊ السالب الناتج عن تماسك التربة ‪:‬‬
‫‪⁄‬‬
‫‪.‬‬
‫‪38‬‬
‫=‬
‫‪ - 3.3‬إيجاد عمق الوثق الكلي للجدار اﻹستنادي الوتدي‬
‫نسطتيﻊ القول أن مخطط الدفﻊ الفعﻠي خﻠف الجدار لن يبقى كما هو معتاد حيث بعد الدراسة تبين أن‬
‫الجدران بحاجة الى شد من نقطة واحدة تقﻊ مبدئيا ً في منتصف الجدار اﻹستنادي المدروس حيث أن‬
‫مخطط الدفﻊ لن يكون كما هو معتاد بازدياد باتجاه العمق بل سوف يتراكب باتجاه اﻷعﻠى ليصبح‬
‫بذلك أقرب الى التوزع المنتظم عﻠى طول ارتفاع الجدار ‪.‬‬
‫لقد قمنا بحساب الدفﻊ لﻠتربة خﻠف الجدار وصوﻻً الى منسوب أسفل الحفرية ومن ثم حسبنا بعد‬
‫النقطة ‪ N‬عن منسوب الحفرية والذي عندها يكون التحميل معدوما ً ‪.‬‬
‫تعطى ‪ u‬بالعﻼقة ‪:‬‬
‫∗‬
‫حيث‬
‫=‬
‫∗‬
‫‪−‬‬
‫=‬
‫‪ :‬مركبة الدفﻊ الفعﻠي عند منسوب أسفل الحفرية بعد طرح مركبة الدفﻊ العكسي الناتج عن‬
‫تماسك التربة ‪.‬‬
‫‪ :‬عامل الدفﻊ الفعﻠي لﻠتربة أسفل منسوب الحفرية ‪.‬‬
‫‪ :‬عامل الدفﻊ العكسي لﻠتربة أسفل منسوب الحفرية ‪.‬‬
‫‪ :‬كثافة التربة الفعالة أسفل منسوب التأسيس ‪.‬‬
‫إن كثافة التربة المغمورة أسفل منسوب الحفرية هي )‬
‫‪= 20.5‬‬
‫‪/‬‬
‫(‬
‫ومن السابق نجد أن مركبة الدفﻊ الفعﻠي عند منسوب أسفل الحفرية ‪:‬‬
‫‪⁄‬‬
‫‪.‬‬
‫وبالتالي نجد أن ‪:‬‬
‫‪= .‬‬
‫)‬
‫‪. − .‬‬
‫(∗)‬
‫‪39‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫‪− .‬‬
‫‪( .‬‬
‫=‬
‫وبالتالي يصبح ارتفاع الجدار الخاضﻊ لحمولة موزعة بانتظام ‪:‬‬
‫‪= .‬‬
‫‪+ .‬‬
‫تحسب شدة الحمولة الموزعة بانتظام )‬
‫‪+‬‬
‫=‬
‫=‬
‫( من العﻼقة التالية ‪:‬‬
‫وتكون شدة الحمولة الموزعة بانتظام ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫يوضح الشكل ) ‪ ( 9‬الرموز والتفاصيل لتحديد عمق الوثق الكﻠي لﻠجدار التي سنقوم بحسابها ﻻحقا ً ‪:‬‬
‫‪3.5 m‬‬
‫‪A‬‬
‫‪D‬‬
‫وبالتالي أصبح لدينا جائز محمل بحمولة موزعة بانتظام ويستند عﻠى مسندين عند النقطة ) ‪( A‬‬
‫والنقطة ) ‪ ( D‬وبمساعدة برنامج ) ‪ ( Etabs‬أوجدنا ردورد اﻷفعال عند المساند ومخطط الجهد‬
‫القاطﻊ ومخطط العزم ‪.‬‬
‫‪40‬‬
‫يوضح الشكل ) ‪ ( 10‬ردورد اﻷفعال عند المساند ومخطط الجهد القاطﻊ ومخطط العزم ‪:‬‬
‫‪M‬‬
‫‪T‬‬
‫‪102.715 kN.m/m‬‬
‫‪58.692 kN/m‬‬
‫‪5.204 kN.m/m‬‬
‫نقوم بحساب‬
‫‪⁄‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫‪60.238 kN/m‬‬
‫‪A‬‬
‫‪A‬‬
‫‪D‬‬
‫‪13.55 kN/m‬‬
‫‪D‬‬
‫وهو بعد النقطة ‪ N‬عن أسفل الجدار اﻹستنادي الوتدي من العﻼقة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫=‬
‫∗‬
‫حيث أن ‪ D‬في القانون تدل عﻠى رد الفعل عند النقطة ‪ N‬عند أسفل الجدار اﻹستنادي الوتدي‬
‫‪= .‬‬
‫وبالتالي ‪:‬‬
‫الجدار سوف يدور حول نقطة عميقة منها وبالتالي يأتي دور الدفﻊ العكسي ويحصل توازن لﻠجدار‬
‫اﻹستنادي ويصبح عمق الوثاقة الكﻠية لﻠجدار‬
‫∆ ‪+‬‬
‫حيث‬
‫المعرفة بالعﻼقة التالية ‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫=‬
‫‪ :‬العمق الذي يكون فيه التحميل عﻠى الجدار معدوما اعتبارا ً من منسوب أسفل الحفرية ‪.‬‬
‫‪ :‬العمق النظري لﻠجدار ابتداءا ً من أسفل العمق ‪ u‬وحتى أسفل الجدار‪.‬‬
‫‪41‬‬
‫∆ ‪ :‬عمق إضافي ضروروي يقدر ب‬
‫‪ 0.2‬لتفعيل قوى الدفﻊ العكسي ‪.‬‬
‫وبالتالي يصبح ارتفاع وثاقة الجدار اﻹستنادي الوتدي ‪.‬‬
‫‪)= .‬‬
‫وارتفاع الجدار الوتدي الكﻠي ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫‪= . +( . ∗ .‬‬
‫=‬
‫‪+‬‬
‫‪= .‬‬
‫‪+‬‬
‫نقوم بتقريب اﻷقام الى أقرب رقم صحيح أي أن اﻷرتفاع النهائي لﻠجدار هو ) ‪ ( 11 m‬حيث يكون‬
‫عمق الوثق لﻠجدار ) ‪ ( 4 m‬واﻻرتفاع فوق منسوب الحفرية ) ‪. ( 7 m‬‬
‫‪ - 3.4‬توازن الجدار اﻹستنادي الوتدي‬
‫لتصميم مقطﻊ الجدار الوتدي نختار مقطﻊ حامل ‪ IPE550‬من طراز عالي المقاومة لكي يتحمل‬
‫اﻹجهادات المطبقة عﻠيه حيث أن المقطﻊ المختار يحقق شروط التحميل بشروط أمينة ‪.‬‬
‫يجب تأمين وثاقة لرد الفعل ) ‪ ( A‬عن طريق الشداد الذي توثق نهايته ضمن عمق التربة ويميل‬
‫إتجاهه عن اﻷفق بزاوية ) ‪ ( 20‬يوضح الشكل )‪ (11‬تفصيل الشداد ومقطﻊ الحامل ‪: IPE550‬‬
‫‪a‬‬
‫شداد بطول ‪15 m‬‬
‫‪3.5 m‬‬
‫‪3.5 m‬‬
‫من أجل ‪127 kN‬‬
‫‪4m‬‬
‫‪42‬‬
‫باﻹضافة الى التحقيقات السابقة يجب إجراء تحقيق أخر يتعﻠق بالتأكد من كفاية مقاومة سطوح‬
‫القص التي يمكن أن تتشكل نتيجة قوى الشد التي يمكن أن يطبقها الشداد ) ‪( A‬‬
‫يجب التنويه الى أن طول الشداد المفروض في الشكل السابق لم يتم التحقق منه في تحقيق عامل‬
‫اﻷمان وقد تم فرضه بناءا ً عﻠى أمثﻠة مشابهة لمثل هذه الحالة أي يجب التحقق منه في حال التنفيذ‬
‫ليحقق عامل اﻷمان التالي ‪:‬‬
‫‪−‬‬
‫‪> .‬‬
‫حيث‬
‫‪−‬‬
‫‪+‬‬
‫= ‪ɳ‬‬
‫‪ :‬مركبة قوة الدفﻊ الفعﻠي اﻷفقية عند الجدار اﻹستنادي ‪.‬‬
‫‪ : ℎ‬قوى القص اﻷفقية الناتجة عن التماسك عند سطح اﻹنهيار السفﻠي الناتج عن الشداد ‪.‬‬
‫‪ : ℎ‬قوى اﻻحتكاك اﻷفقية الناتجة عن الوزن الذاتي لﻠتربة المنهارة نتيجة تطبيق قوة الشداد‬
‫‪ℎ1‬‬
‫‪ :‬مركبة قوة الدفﻊ الفعﻠي اﻷفقية عند سطح اﻻنهيار الشاقولي عند منتصف حقنة الشداد ‪.‬‬
‫‪ :‬المركبة اﻷفقية لقوة الشداد عند ) ‪. ( A‬‬
‫أما طول الشداد الكﻠي يعطى بالعﻼقة ‪:‬‬
‫‪+ .‬‬
‫حيث‬
‫‪+ .‬‬
‫=‬
‫‪ :‬طول حقنة الشداد وتقدر بقيمة تقريبية قدرها ‪ 5 m‬كما يجب التحقق منها تجريبيا ‪.‬‬
‫وبناءا ً عﻠى ما سبق يصبح طول الشداد الكﻠي ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫‪+ . + .‬‬
‫‪43‬‬
‫=‬
‫الجدول ) ‪ ( 3.2‬يوضح نوع ومواصفات الشداد المختار مﻊ التنويه الى أن هناك اختبار شد يجب‬
‫إجراءه بالموقﻊ لﻠتأكد من قوى اﻷستعمال والتأكد من كفاية قوة الحقن‬
‫مواصفات الشداد الﻼزم تحقيقها‬
‫)‪STEEL CABLE – Strand (ASTM A586‬‬
‫مسبق اﻹجهاد حد اﻹنقطاع ﻻ يقل عن‬
‫قطر الشداد الﻼزم‬
‫‪1900 MN/‬‬
‫‪1.5 in‬‬
‫‪ - 3.5‬طريقة تنفيذ الشدادات ‪:‬‬
‫عند مستوي تنفيذ الشدادات وفي موقﻊ الشداد يتم عمل ثقب بالترية بميل ) ‪ ( 20‬عن اﻷفق بواسطة‬
‫سابرة دورانية ذو رأس حفر ضائﻊ وبنفس الوقت يدفﻊ بالثقب أنبوب تكسية لﻠتربة في حال حدث تهدم‬
‫بتربة جدار السبر ‪ ،‬وبعد اﻹنتهاء من الحفر يدفﻊ بأنبوب معدني وبداخﻠه قضيب معدني عالي المقومة‬
‫عﻠى الشد ) شداد ( يثبت عﻠى رأس الحفر الضائﻊ ‪ ،‬بعد ذلك يسحب القميص المعدني وتضغط مونة‬
‫إسمنتية بين الفراغ الحاصل بين اﻷنبوب المعدني والقضيب الفوﻻذي ) الشداد ( ويسحب القميص‬
‫المعدني قﻠيﻼً وتضغط المونة اﻹسمنتية وهكذا حتى يتم حقن المونة اﻹسمنتية بطول ) ‪= 5 m‬‬
‫‪44‬‬
‫(‬
‫حيث أن الشداد يجب أن يتحمل قوة شد مسموحة ﻻ تقل عن قيمة قوة الشد المطبقة عﻠى كل شداد‬
‫والشكل ) ‪ ( 12‬يبين تفاصيل تنفيذ الشداد ‪:‬‬
‫‪45‬‬
‫‪ – 4.1‬طريقة ) ‪: ( Forchheimer‬‬
‫من أجل تنفيذ أعمال اﻷساسات وأعمال الحفر واﻷعمال التحتية ﻻبد من تخفيض منسوب البساط‬
‫المائي لمسافة ﻻ تقل عن ) ‪ ( 1m‬عن منسوب أسفل الحفرية ‪ ،‬ولتحقيق ذلك ﻻ بد من تخفيض‬
‫منسوب البساط المائي بواسطة سحب المياه من عدة آبار ويتم حساب كمية المياه المسحوبة بأن‬
‫واحد من عدة آبار بﺈتباع أسﻠوب ) ‪ ( Forchheimer‬حيث أن هذا اﻷسﻠوب يفترض ان كل اﻵبار‬
‫لها نفس العمق وتستند عﻠى طبقة غير نفوذة وأن كل بئر يسحب نفس كمية المياه ) ‪ ( q‬وبالتالي‬
‫فكمية المياه المسحوبة من اﻵبار يتم حسابها من القانون التالي ‪:‬‬
‫"‬
‫‪….‬‬
‫"‬
‫)‬
‫"‬
‫"‬
‫)‬
‫‪….‬‬
‫حيث‬
‫‪−‬‬
‫‪−‬‬
‫(∗‬
‫∗‬
‫(∗‬
‫∗‬
‫‪−‬‬
‫́‬
‫‪….‬‬
‫‪−‬‬
‫́‬
‫=‬
‫́‬
‫=‬
‫‪ :‬كمية المياه المسحوبة‬
‫‪ :‬عدد اﻷبار‬
‫‪ :‬نصف قطر الضخ‬
‫́‬
‫"‬
‫‪….‬‬
‫‪….‬‬
‫‪….‬‬
‫́‬
‫" "‬
‫́‬
‫‪ :‬بعد كل بئر من اﻵبار عن نقطة يكون فيها تخفيض المياه حتى‬
‫‪ :‬بعد كل بئر من اﻵبار عن نقطة يكون فيها تخفيض المياه حتى‬
‫‪ :‬بعد كل بئر من اﻵبار عن نقطة يكون فيها تخفيض المياه حتى‬
‫‪46‬‬
‫"‬
‫‪ - 4.2‬نصف قطر تأثير الضخ‬
‫نصف قطر تأثير الضخ يعطى بالعﻼقة التالية ‪:‬‬
‫√ ∗ ∗‬
‫=‬
‫حيث ‪ :‬ارتفاع تخفيض منسوب البساط المائي‬
‫‪ :‬معامل النفاذية‬
‫إن المعرفة الدقيقة لنصف قطر تأثير الضخ ليس أمرا ً مهما ً جدا ً ﻷن ذلك ينعكس سﻠبا ً بشكل كبير‬
‫عﻠى قيمة ) ‪( ln R‬‬
‫وبناءا ً عﻠى ماسبق نستطيﻊ حساب كمية المياه الﻼزم ضخها حتى نخفض البساط المائي ) ‪( 2 m‬‬
‫عن منسوب أرضية الحفرية لﻠمشروع ‪.‬‬
‫‪47‬‬
‫لدينا البساط المائي يقﻊ عﻠى منسوب ) ‪ ( -7 m‬ومنسوب أرضية الحفرية يقﻊ تماما عﻠى منسوب‬
‫البساط المائي الجوفي وبفرض أن عمق اﻵبار واصل حتى المنسوب ) ‪ ( -27 m‬عند الطبقة‬
‫الرمﻠية المفككة المستمرة الى أعماق كبيرة يكون لدينا المعطيات التالية ‪:‬‬
‫=‬
‫=‬
‫=‬
‫والشكل التالي يوضح ذلك ‪:‬‬
‫بئر ضﺦ‬
‫‪W.T‬‬
‫‪45.7 m‬‬
‫بئر ضﺦ‬
‫أسفل الحفرية‬
‫‪-7 m‬‬
‫‪S= 2m‬‬
‫‪31.3 m‬‬
‫‪H= 20m‬‬
‫‪y= 18m‬‬
‫‪-27 m‬‬
‫وبفرض أن‬
‫‪/‬‬
‫‪= 0.001‬‬
‫نصف قطر تأثير الضخ كما يﻠي ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫عامل النفاذية لطبقة الرمل المفككة وعندها نسطتيﻊ حساب‬
‫=‬
‫‪∗√ .‬‬
‫‪48‬‬
‫∗‬
‫=‬
‫‪ - 4.3‬توزيع اﻵبار وحساب كمية المياه المسحوبة‬
‫نفرض عدد اﻵبار لسحب المياه وضخها ) ‪ ( 16‬بئر وبالتالي نحسب مايﻠي ‪:‬‬
‫‪….‬‬
‫=‬
‫الشكل التالي يوضح أماكن توضﻊ اﻵبار ‪:‬‬
‫ويبين الجدول التالي بعد كل نقطة ‪ x‬عن نقطة التي يكون فيها التخفيض حتى ‪: y‬‬
‫‪Ln x‬‬
‫‪m‬‬
‫‪3.154‬‬
‫‪3.321‬‬
‫‪3.035‬‬
‫‪2.791‬‬
‫‪2.791‬‬
‫‪3.035‬‬
‫‪3.321‬‬
‫‪3.154‬‬
‫‪x‬‬
‫‪m‬‬
‫‪23.438‬‬
‫‪27.696‬‬
‫‪20.806‬‬
‫‪16.304‬‬
‫‪16.304‬‬
‫‪20.806‬‬
‫‪27.696‬‬
‫‪23.438‬‬
‫‪Ln x‬‬
‫البئر‬
‫‪m‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪3.154‬‬
‫‪3.321‬‬
‫‪3.035‬‬
‫‪2.791‬‬
‫‪2.791‬‬
‫‪3.035‬‬
‫‪3.321‬‬
‫‪3.154‬‬
‫‪49‬‬
‫‪x‬‬
‫‪m‬‬
‫‪23.438‬‬
‫‪27.696‬‬
‫‪20.806‬‬
‫‪16.304‬‬
‫‪16.304‬‬
‫‪20.806‬‬
‫‪27.696‬‬
‫‪23.438‬‬
‫البئر‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫وبالتالي نحسب مايﻠي ‪:‬‬
‫‪∗ 49.21 = 3.075‬‬
‫‪−‬‬
‫)‬
‫وبالتالي كمية المياه المسحوبة ‪:‬‬
‫‪⁄‬‬
‫‪− .‬‬
‫‪.‬‬
‫(∗‬
‫=‬
‫=‬
‫‪∗ .‬‬
‫‪.‬‬
‫‪⁄‬‬
‫∑∗‬
‫=‬
‫∗ ‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫والشكل التالي يوضح مقطعا في بئر الضخ ويوضح مواصفات اﻵبار المستخدمة ‪:‬‬
‫‪27 m‬‬
‫‪50‬‬
‫‪ - 5.1‬تحديد نوع اﻷساسات‬
‫لتحديد نوع اﻷساسات لكي تتحمل اﻹجهادات المنقولة من المبنى الى تربة الموقﻊ المدروس اعتمدنا‬
‫فرض قيم متعددة لقدرة تحمل التربة وإيجاد مساحة اﻷساسات السطحية الﻼزمة لتحمل الحموﻻت‬
‫المطبقة عﻠيها ثم إيجاد نسبة مساحة اﻷساسات المطﻠوبة الى مساحة الموقﻊ المدروس ‪.‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪1414849.6‬‬
‫الحمولة الكلية المصعدة‬
‫‪m‬‬
‫‪1428.726‬‬
‫مساحة البناء بالكامل‬
‫‪KN/m‬‬
‫‪350‬‬
‫قدرة تحمل التربة المسموح‬
‫‪m‬‬
‫‪4042.43‬‬
‫مساحة اﻷساسات المطلوبة‬
‫‪282.9‬‬
‫نسبة مساحة اﻷساسات‬
‫الى مساحة المبنى المدروس‬
‫‪%‬‬
‫لقد تم فرض قيم قدرة التحمل المسموح لﻠتربة لكي يتم تحديد نوع اﻷساسات التي سيتم تصميها ‪،‬‬
‫ونظرا ً لﻠنتائج السابقة والتي تبين أن الحمولة المطبقة هي حمولة كبيرة جدا ً وأن مساحة اﻷساسات‬
‫المطﻠوبة تجاوزت مساحة البناء ‪ ،‬وبالتالي فأن خيار اﻷساسات السطحية لم يعد ممكنا ً استخدامه ‪،‬‬
‫لذلك من أجل تصميم أساسات تتحمل الحموﻻت الكﻠية المنقولة الى تربة الموقﻊ باعتبار أن قدرة تحمل‬
‫التربة في الطبقات اﻷولية ضعيفة وﻻيمكن أن تتحمل مثل هذه اﻹجهادات الكبيرة وبالتالي فأن الﻠجوء‬
‫الى تصميم اﻷساسات العميقة ) اﻷوتاد ( يعتبر الحل اﻷمثل والمنطقي والذي يحقق الغاية المطﻠوبة‬
‫من المشروع ‪.‬‬
‫‪51‬‬
‫‪ - 5.2‬اﻷساسات الوتدية‬
‫اﻷوتاد هي عناصر إنشائية تصنﻊ من الفوﻻذ أو البيتون أو من الخشب وتستخدم لبناء اﻷساسات‬
‫الوتدية والتي هي تكون أساسات عميقة وتكﻠف أكثر من اﻷساسات السطحية ‪ ،‬لكن عﻠى الرغم من‬
‫تكﻠفتها فﺈن استخدام اﻷوتاد يصبح ضروريا ً لنضمن بأن المنشأ بحالة أمان ‪.‬‬
‫فعندما تكون الطبقات الترابية العﻠيا ذات قابﻠية لﻺنضغاط وضعيفة جدا ً لدعم الحمولة المنقولة إليها‬
‫من المشأ الكامل وبالتالي تستخدم اﻷوتاد لنقل الحموﻻت الى الطبقات الترابية اﻷقوى كما أن اﻷوتاد‬
‫تستخدم عادة ً في التصميم واﻹنشاء لمنشا ٓت إستنادية أرضية وأساسات أبنية ذات ارتفاعات عالية‬
‫والتي تتعرض الى رياح وقوى هزات أرضية ‪.‬‬
‫عﻠى الرغم من التحريات الكثيرة النظرية منها والتجريبية التي تم إجراؤها لتحديد السﻠوك وقدرة‬
‫تحمل اﻷوتاد في الترب الحصوية والترب المتماسكة ) الغضارية ( فأن ميكانيكية التحمل ليست‬
‫مفهوما كﻠيا ً حتى ا ن ‪.‬‬
‫أنواع اﻷوتاد ‪:‬‬
‫تستخدم أنواع مختﻠفة من اﻷوتاد في العمل اﻹنشائي وذلك يعتمد عﻠى نوع الحمولة التي سوف تقاوم‬
‫ظروف التربة التحتية والبساط المائي الجوفي ‪.‬‬
‫يمكن تقسيم اﻷوتاد الى ‪:‬‬
‫‪ ‬أوتاد فوﻻذية‬
‫‪ ‬أوتاد بيتونية‬
‫‪ ‬أوتاد خشبية‬
‫‪ ‬أوتاد مختﻠطة‬
‫‪ - 5.2.1‬اﻷوتاد الفوﻻذية‬
‫اﻷوتاد الفوﻻذية المستخدمة هي إما أوتاد أنبوبية أو أوتاد ذات مقطﻊ ‪ H‬فوﻻذية مدلفنة ‪.‬‬
‫يمكن دق اﻷوتاد الفوﻻذية اﻷنبوبية باﻷرض سوا ًء كانت نهايتيها مقتوحتين أو مغﻠقتين ‪.‬‬
‫‪52‬‬
‫من ناحية ثانية ‪ ،‬فأن اﻷوتاد ذات المقطﻊ ‪ H‬هي المفضﻠة بسبب كون سماكتي الجناح والجذع متساوية‬
‫حيث يتم في عدة حاﻻت مﻸ اﻷنابيب الوتدية بالبيتون بعد دقها بالتربة ‪.‬‬
‫تعطى القدرة اﻹنشائية المسموحة من أجل أوتاد فوﻻذية كالتالي ‪:‬‬
‫حيث ‪ : AS‬مساحة المقطﻊ العرضي لﻠفوﻻذ ‪.‬‬
‫اﻹجهاد المسموح في الفوﻻذ ‪.‬‬
‫يمكن أن تركب اﻷوتاد الفوﻻذية بالﻠحام أو بالبراشيم في حال كان هناك ضرورة ‪ ،‬عندما تكون هناك‬
‫حاﻻت صعبة متوقعة خﻼل عمﻠية دق اﻷوتاد عندها يمكن تثبيت عﻠى اﻷوتاد الفوﻻذية رؤوس موجهة‬
‫لتسهيل عمﻠية الدق واﻹختراق ‪.‬‬
‫كما يمكن إن تتعرض اﻷوتاد الفوﻻذية الى التٱكل كما في المستنقعات والترب الغضارية قد تكون‬
‫مواد حاتة كيميائية وأيضا ً الترب التي قيمة ‪ PH‬لها أصغر من ‪ 7‬تسبب تأكل اﻷوتاد ‪ ،‬وﻷخذ تأثير‬
‫التٱكل بعين اﻹعتبار فأنه يقترح أخذ سماكة إضافية لﻠفوﻻذ ) فوق مساحة المقطﻊ العرضي التصميمي‬
‫الفعﻠي ( أو في عدة حاﻻت نقوم بتغطية اﻷوتاد الفوﻻذية بمادة اﻷيبوكسي حيث يتم طﻼئها عﻠى‬
‫اﻷوتاد بالمعمل بشكل جيد يحيث ﻻ تتضرر أثناء عمﻠية دق الوتد ‪.‬‬
‫‪ - 5.2.2‬اﻷوتاد البيتونية‬
‫يمكن أن تقسم اﻷوتاد البيتونية الى قسمين ‪:‬‬
‫‪ ‬أوتاد مسبقة الصب ‪.‬‬
‫‪ ‬أوتاد مصبوبة بالموقﻊ ‪.‬‬
‫يمكن تحضير اﻷوتاد مسبقة الصب باستخدام فوﻻذ عالي المقاومة لكابﻼت مسبقة اﻹجهاد ‪.‬‬
‫‪53‬‬
‫حيث يتم شد هذه الكابﻼت وبعدها يصب البيتون حول الكابﻼت بعد عمﻠيات المعالجة المناسبة ‪ ،‬بعد‬
‫ذلك تقطﻊ الكابﻼت وهذا ما يولد قوى ضاغطة عﻠى مقطﻊ الوتد ‪.‬‬
‫اﻷوتاد المصبوبة بالمكان هي أوتاد تنشأ بعمل حفرة في اﻷرض وبعدها تمﻸ بالبيتون ويمكن أن تقسم‬
‫الى ‪ (1 :‬أوتاد مغﻠفة و ‪ (2‬أوتاد غير مغﻠفة ‪.‬‬
‫كﻼ النوعين يمكن أن يكون لهما قاعدة عند اﻷسفل حيث تصنﻊ اﻷوتاد المغﻠفة بدق مغﻠف الفوﻻذ‬
‫باﻷرض عندما تصل اﻷوتاد الى العمق المناسب عنها يتم مﻸ المغﻠف بالبيتون ‪.‬‬
‫ولصنﻊ اﻷوتاد غير المغﻠفة يتم أوﻻً دق المغﻠف حتى العمق المناسب وبعدها تمﻸ بالبيتون ويسحب‬
‫المغﻠف تدريجيا ً وبعدة خطوات ‪.‬‬
‫يمكن أن تعطى الحمولة المسموحة لﻠوتد المغﻠف ‪:‬‬
‫حيث ‪ : AS‬مساحة المقطﻊ العرضي لﻠفوﻻذ ‪.‬‬
‫‪ : Ac‬مساحة المقطﻊ العرضي لﻠبيتون ‪.‬‬
‫‪ : fs‬اﻹجهاد المسموح لﻠفوﻻذ ‪.‬‬
‫‪ : fc‬اﻹجهاد المسموح لﻠبيتون ‪.‬‬
‫الوتد غير المغﻠف ‪:‬‬
‫‪ - 5.2.3‬اﻷوتاد الخشبية‬
‫اﻷوتاد الخشبية هي جذوع اﻷشجار التي قصت عنها الفروع والغصون بشكل جيد ‪ ،‬يصل الطول‬
‫اﻷعظمي لﻸوتاد الخشبية الى ) ‪ ( 10-20 m‬من أجل استخدامه كوتد فأن القطعة الخشبية يجب أن‬
‫تكون مستقيمة ‪ ،‬صماء ‪.‬‬
‫‪54‬‬
‫تصنف اﻷوتاد الخسبية الى ‪:‬‬
‫‪ – 1‬أوتاد نوع أول ‪: A‬‬
‫هذه اﻷنواع من اﻷوتاد تحمل حموﻻت ثقيﻠة ‪ ،‬القطر اﻷصغري يجب أن يكون ) ‪( 356 mm‬‬
‫‪ – 2‬أوتاد نوع ‪: B‬‬
‫هذه اﻷوتاد تحمل حموﻻت وسط ‪ ،‬والقطر اﻷصغري يجب أن يكون ) ‪( 330 mm‬‬
‫‪ – 3‬أوتاد نوع ‪: C‬‬
‫وهذه اﻷوتاد من أجل اﻻستخدام في أعمال إنشائية مؤقتة ‪ ،‬ويمكن استخدامها لﻠمنشٱت التي يكون فيها‬
‫كامل الوتد تحت البساط المائي ‪.‬‬
‫وفي أي حالة يجب أن ﻻيقل قطر الوتد الخشبي عن )‪. ( 150 mm‬‬
‫ﻻيمكن لﻸوتاد الخشبية أن تتحمل إجهادات الدق العالية لذلك فأن قدرة الوتد محددة ‪220-270 kN‬‬
‫ولذلك يتم استخدام رؤوس عﻠى شكل مغﻠفات فوﻻذية توضﻊ عﻠى رأس الوتد لتجنب الضرر ‪.‬‬
‫يمكن أن تبقى اﻷوتاد الخشيبة فترة طويﻠة غير متضررة إذا كانت محاطة بتربة مشبعة كما أنها‬
‫تتعرض لهجمات الكائنات الحية حيث يمكن أن تتضرر بشكل كبير خﻼل عدة أشهر‪ ،‬وعندما تكون‬
‫فوق البساط المائي فهي تتعرض لهجمات الحشرات ويمكن ان يزداد عمر هذه اﻷوتاد عندما يتم‬
‫معالجتها بمواد حافظة مثل الكريبوسوت ‪.‬‬
‫قدرة التحمل المسموحة لﻸوتاد الخشبية يمكن أن تعطى كالتالي ‪:‬‬
‫حيث ‪ : Ap‬المساحة الوسطية لﻠمقطﻊ العرضي لﻠوتد ‪.‬‬
‫‪ : Fw‬اﻹجهاد المسموح من أجل الخشب ‪.‬‬
‫‪55‬‬
‫‪ - 5.3‬تقدير طول الوتد‬
‫يعتبر اختيار نوع الوتد وتقدير طوله المناسب هي المهمتين الصعبتين الﻠتان تتطﻠبان محاكاة جيدة ‪،‬‬
‫باﻹضافة الى التصنيف السابق فأن اﻷوتاد يمكن أن تقسم اعتمادا ً عﻠى أطوالهم وميكانيكية نقل الحمولة‬
‫الى التربة ‪ ،‬وهذه اﻷقسام هي ‪:‬‬
‫‪ (a‬أوتاد إرتكاز‬
‫‪ (b‬أوتاد احتكاك‬
‫‪ (c‬أوتاد رص‬
‫‪ - 5.3.1‬أوتاد اﻹرتكاز‬
‫إذا كان الصخر أو المادة الشبيهة بالصخرمتوضعة عﻠى عمق مقبول في موقﻊ ما والذي أسس بشكل‬
‫جيد بتقارير السبر لﻠتربة ‪ ،‬فﺈن اﻷوتاد يمكن أن تمتد الى سطح الصخر ‪ ،‬في هذه الحالة فﺈن القدرة‬
‫الحدية لهذه اﻷوتاد تعتمد بشكل كامل عﻠى قدرة تحميل ونقل الحمولة لﻠمادة الصخرية الصﻠبة ‪ ،‬ولذلك‬
‫تدعى باﻷوتاد النقطية كما في الشكل ) ‪. ( 13‬‬
‫إذا كانت طبقة التربة صﻠبة ومرصوصة بشكل معتدل وواقعة عﻠى عمق مقبول ‪ ،‬فﺈن اﻷوتاد يمكن‬
‫أن تمتد بعض اﻷمتار بالطبقة الصﻠبة ومن أجل هذه اﻷوتاد كما في الشكل ) ‪ ، ( 14‬يمكن التعبير عن‬
‫مقاومة الوتد الحدية كالتالي ‪:‬‬
‫حيث ‪ : Q‬الحمولة التي يتحمﻠها رأس الوتد ‪.‬‬
‫‪ :‬الحمولة التي يتحمﻠها جدار اﻻحتكاك الناتج عﻠى جوانب الوتد‬
‫) الناتجة عن مقاومة القص بين التربة والوتد (‬
‫‪56‬‬
‫إذا كانت‬
‫صغيرة جدا ً فﺈن ‪:‬‬
‫في هذه الحالة يمكن تحديد طول الوتد الﻼزم بشكل دقيق إذا كانت تقارير التحريات المناسبة تحت‬
‫السطحية متوفرة ‪.‬‬
‫الشكل )‪(15‬‬
‫الشكل )‪(14‬‬
‫الشكل )‪(13‬‬
‫‪ - 5.3.2‬أوتاد اﻻحتكاك‬
‫عندما ﻻ توجد طبقة صخرية أو شبيهة بالصخر متوضعة عﻠى عمق مقبول في الموقﻊ المعطى ‪ ،‬فﺈن‬
‫اﻷوتاد تصبح طويﻠة جدا ً وغير اقتصادية ومن أجل هذا النوع من حالة تحت السطحية فأن اﻷوتاد‬
‫تدق خﻼل مادة أكثر نعومة لﻸعماق كما في الشكل ) ‪. ( 15‬‬
‫الحمولة الحدية لهذه اﻷوتاد يمكن أن يعبرعنها بالشكل ‪:‬‬
‫‪57‬‬
‫يطﻠق عﻠى هذه اﻷوتاد اسم أوتاد احتكاك ﻷن معظم المقاومة تأتي من احتكاك محيطي ومن ناحية‬
‫أخرى فأن أوتاد اﻻحتكاك عﻠى الرغم من استخدامه كثيرا ً ‪ ،‬فﺈنه معتمد بشكل أكبر في الترب‬
‫الغضارية ‪ ،‬حيث أن المقاومة لﻠقوة المطبقة تسبب كذلك باﻹلتصاق ‪.‬‬
‫يعتمد طول أوتاد اﻻحتكاك عﻠى مقاومة القص لﻠتربة والقوة المطبقة وحجم الوتد ‪.‬‬
‫‪ - 5.3.3‬أوتاد الرص ) الدق (‬
‫يمكن تحت ظروف معينة ‪ ،‬أن تدق اﻷوتاد في الترب الحصوية لﻠحصول عﻠى رص مناسب لﻠتربة‬
‫ولذلك تدعى أوتاد رص ‪ ،‬هذه اﻷوتاد عادة قصيرة ‪.‬‬
‫يعتمد طول أوتاد الرص عﻠى عوامل مثل ‪:‬‬
‫‪ (a‬الكثافة النسبية لﻠتربة قبل الرص‬
‫‪ (b‬الكثافة النسبية المرغوب بها لﻠتربة بعد الرص‬
‫‪ (c‬العمق المطﻠوب لﻠرص‬
‫أما باﻹعتماد عﻠى طبيعة انتقاﻻت اﻷوتاد فﺈنها تقسم الى نوعين رئيسين ‪ :‬اﻷوتاد القابﻠة لﻸزاحة‬
‫واﻷوتاد الغير القابﻠة لﻺزاحة ‪.‬‬
‫ﻷنها تزيح بعضا من التربة جانبيا ولذلك فﺈنه يوجد هناك بعض الميل لتكثيف التربة المحيطة بهم ‪،‬‬
‫أما اﻷوتاد البيتونية واﻷوتاد المسدودة نهايتيها فهي تعتبر أوتاد عالية القابﻠية لﻺزاحة عﻠى عكس‬
‫اﻷوتاد ‪ H‬الفوﻻذية التي تزيح تربة أقل جانبيا ً خﻼل عمﻠية الدق ‪.‬‬
‫‪ - 5.4‬ميكانيكية نقل الحمولة‬
‫إن ميكانيكية نقل الحمولة من الوتد الى التربة هي أمر معقد جدا ً ‪ ،‬لكي نفهمها نعتبر أن الوتد ‪S‬‬
‫والطول ‪ L‬ولندع حمولة الوتد تزداد تدريجيا ً من الصفر عند سطح اﻷرض ‪.‬‬
‫بعضا ً من هذه الحمولة سوف يقاوم من اﻻحتكاك الجانبي المتولد عﻠى طول الوتد ) ‪ ( Q1‬وبعضا ً من‬
‫قبل التربة أسفل رأس الوتد ) ‪. ( Q2‬‬
‫‪58‬‬
‫إذا ازدادت الحمولة ‪ Q‬عﻠى سطح اﻷرض بشكل تدريجي ‪ ،‬فﺈن المقاومة اﻻحتكاكية اﻷعظمية عﻠى‬
‫طول جذع الوتد ستكون منقولة بشكل كامل عندما يكون اﻹنتقال النسبي بين التربة والوتد بحدود‬
‫) ‪ ( 5-10 mm‬بدون النظر الى حجم الوتد والطول ‪. L‬‬
‫أما المقاومة الرأسية لن تتأهب حتى يتجاوز رأس الوتد مسافة أثناء الحركة بحدود ‪ 0 – 25%‬من‬
‫عرض الوتد ) أو القطر ( ‪ ،‬الحد اﻷدنى من أجل اﻷوتاد المدقوقة والحد اﻷعﻠى يطبق من أجل اﻷوتاد‬
‫المحفورة بالتربة ‪.‬‬
‫معادﻻت قدرة التحمل للوتد‬
‫يمكن أن تعطى قدرة التحمل الحدية لﻠوتد بمعادلة بسيطة وهي المجموع لﻠحمولة المطبقة عند رأس‬
‫الوتد باﻹضافة الى مقاومة اﻻحتكاك ) اﻻحتكاك السطحي ( الناشئة من تماس الوتد والتربة ‪.‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬قدرة الوتد الحدية ‪.‬‬
‫‪ :‬قدرة تحمل الحمولة عﻠى رأس الوتد ‪.‬‬
‫‪ :‬مقاومة اﻻحتكاك ‪.‬‬
‫‪ - 5.5‬قدرة التحمل الرأسية‬
‫الشكل العام لﻠمعادلة التي يمكن أن تعبر عن قدرة تحمل الرأس لﻠوتد هي بالشكل التالي ‪:‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫‪59‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬مساحة رأس لوتد ‪.‬‬
‫‪ : C‬التماسك لﻠتربة الداعمة لرأس الوتد ‪.‬‬
‫‪ :‬مقاومة رأس الوتد الحدية ‪.‬‬
‫‪ :‬اﻹجهاد الشاقولي الفعال عند منسوب رأس الوتد ‪.‬‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫‪ :‬عوامل قدرة التحمل ‪.‬‬
‫هناك عدة طرق لتحديد قدرة التحمل‬
‫جانبو ‪.‬‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫بما فيها طريقة ميرهوف ‪ ،‬طريقة فيسك ‪ ،‬طريقة‬
‫‪ - 5.5.1‬طريقة ميرهوف‬
‫إن عامل قدرة التحمل الرأسي )‬
‫( يزداد بشكل تراكمي لﻠوتد في الرمل بالنسبة لعمق الطمر في‬
‫طبقة التحميل وتصل الى قيمتها اﻷعظمية عند النسبة الحدية ‪. Lb/D = (Lb/D)cr‬‬
‫حيث أن ‪ Lp‬في الترب المتجانسة هي تساوي الى طول الطمر الفعﻠي لﻠوتد ‪. L‬‬
‫عندما يخترق الوتد الى طبقة تحميل ‪ Lp < L‬أبعد من نسبة الطمر الحرجة ‪ (Lb/D)cr‬فﺈن قيمة‬
‫تبقى عندئذ ثابتة )‬
‫=‬
‫( هذه الحالة من أجل تربة متجانسة كما في الشكل التالي ‪:‬‬
‫‪60‬‬
‫يتم إيجاد قيم كل من‬
‫و‬
‫∗‬
‫من خﻼل تغير زاوية اﻻحتكاك ‪ ɸ‬مع ‪ Lb/D‬من خﻼل الشكل )‪(16‬‬
‫∗‬
‫كما ان باﻹعتماد عﻠى ميرهوف وجد أن عوامل قدرة التحمل تزداد مﻊ ‪ Lb/D‬وتصل الى القيمة‬
‫اﻷعظمية عندما ‪. Lb/D = 0.5(Lb/D)cr‬‬
‫في معظم الحاﻻت نجد أن ‪ Lb/D‬من أجل اﻷوتاد هي أكبر من ‪ 0.5 (Lb/D)cr‬لذلك فأن القيم‬
‫اﻷعظمية لكل من‬
‫و‬
‫∗‬
‫∗‬
‫ستطبق من أجل حساب‬
‫يظهر التغير لهذه القيم اﻷعظمية‬
‫الشكل ) ‪ ( 16‬قيم كل من‬
‫اﻻحتكاك ‪ ɸ‬مﻊ ‪Lb/D‬‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫‪.‬‬
‫مﻊ زاوية اﻻحتكاك ‪ ɸ‬بالشكل ) ‪: ( 17‬‬
‫من خﻼل تغير زاوية‬
‫الشكل ) ‪ ( 17‬تغير القيم اﻷعظمية‬
‫من أجل اﻷوتاد بالرمل لدينا ‪ C = 0‬وبتبسيط المعادلة العامة ‪:‬‬
‫∗‬
‫‪61‬‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫مﻊ زاوية اﻻحتكاك ‪ɸ‬‬
‫ومن ناحية ثانية يجب أن ﻻتزيد‬
‫لذلك ‪:‬‬
‫عن القيمة المحددة التي حددها ميرهوف والتي تساوي‬
‫∗‬
‫المقاومة الرأسية المحددة يمكن أن تعطى بالشكل التالي ‪:‬‬
‫∗‬
‫حيث ‪ : ɸ‬زاوية احتكاك التربة في طبقة التحمل ‪.‬‬
‫من أجل اﻷوتاد في الترب الغضارية المشبعة في حاﻻت عدم التصريف ) ‪( ɸ = 0‬‬
‫∗‬
‫حيث‬
‫‪ :‬التماسك غير المصرف أسفل رأس الوتد ‪.‬‬
‫ومن أجل الترب الغضارية بوجود الثوابت ‪ c‬و ‪ ) ɸ‬مبدأ اﻹجهاد الفعال ( ‪ ،‬فﺈن حمولة الرأس‬
‫الحدية يمكن أن تعطر بالمعادلة العامة ‪.‬‬
‫‪ - 5.5.2‬طريقة فيسك‬
‫اقترح فيسك طريقة لتخمين قدرة تحمل رأس الوتد باﻹعتماد عﻠى نظرية تمدد التجاويف وباﻹعتماد‬
‫عﻠى هذه النظرية وعﻠى ثوابت اﻹجهاد الفعال استنتج أن المعادلة العامة ‪:‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫‪62‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬اﻹجهاد اﻷرضي الناظمي الوسطي ) الفعال ( عند منسوب رأس الوتد ‪.‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬معامل دفﻊ التربة عند الراحة ‪.‬‬
‫العﻼقة لعامل التحمل‬
‫∗‬
‫المعطاة بالمعادلة العامة يمكن أن يعبر عنها بالشكل التالي ‪:‬‬
‫∗‬
‫باﻻعتماد عﻠى نظرية فيسك لدينا ‪:‬‬
‫حيث‬
‫)‬
‫( =‬
‫‪ :‬دليل الصﻼبة المنخفض من أجل التربة ‪.‬‬
‫من ناحية ثانية يمكن حساب‬
‫ولحساب دليل الصﻼبة‬
‫من العﻼقة التالية ‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪63‬‬
‫∗‬
‫حيث‬
‫‪ :‬معامل يونغ لﻠتربة ‪.‬‬
‫‪ :‬نسبة بواسون لﻠتربة ‪.‬‬
‫‪ :‬اﻹنفعال الحجمي الوسطي في المنطقة الﻠدنة أسفل رأس الوتد ‪.‬‬
‫من أجل الحاﻻت التي ﻻ توجد فيها تغير بالحجم ) الذي هو رمل كثيف أو حالة الغضار المشبﻊ (‬
‫يكون لدينا ) ‪ ( Δ = 0‬وبالتالي يكون لدينا ‪:‬‬
‫حيث يمكن تقدير قيم‬
‫=‬
‫من تجارب ثﻼثية المحاور والرص المخبرية الموفقة لمستويات اﻹجهادات‬
‫المناسبة ‪ ،‬أو من أجل استخدام مبدئي فﺈنه يقترح استخدام القيم التالية ‪:‬‬
‫تعطى القيم لﻠعامﻠين‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫من أجل قيم مختﻠفة لزوايا اﻻحتكاك ‪ ɸ‬و‬
‫ومن أجل ) ‪ ( ɸ = 0‬التي هي حالة عدم التصريف ‪:‬‬
‫∗‬
‫‪64‬‬
‫من الجداول الخاصة‬
‫‪ - 5.5.3‬طريقة جانبو‬
‫اقترح العالم جانبو لحساب‬
‫بالطريقة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫نﻼحظ بأن المعادلة السابقة هي نفسها المعادلة العامة لميرهوف لكن هنا تحسب عوامل قدرة التحمل‬
‫∗‬
‫و‬
‫∗‬
‫بﺈفتراض سطح اﻻنهيار في التربة عﻠى رأس الوتد بشكل مشابه لتﻠك الموضحة‬
‫في الشكل ) ‪. ( 18‬‬
‫كما يمكن أن تعطى عوامل قدرة التحمل بالعﻼقات التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫‪ɸ‬‬
‫حيث أن الزاوية ‪ η‬يتم تعريفها بالشكل ) ‪ ، ( 18‬كما أن الشكل يحدد تغير العامﻠين‬
‫∗ ‪ N‬و ∗ ‪ N‬مﻊ تغير ‪ η‬و ‪ ، ɸ‬يمكن أن تتغير قيمة ‪ η‬من حوالي ‪ 70‬لﻠترب الغضارية الطرية‬
‫لحوالي ‪ 105‬لﻠترب الرمﻠية الكثيفة ‪.‬‬
‫بدون اعتبار لﻠطريقة النظرية في حساب ‪ Q‬فﺈنه يجب أن يظل في ذهننا بأن القيمة الكامﻠة ﻻ يمكن‬
‫أن تدرك حتى يحصل لرأس الوتد هبوط بحدود ‪ 10 – 25 %‬من العرض لﻠوتد ‪ ،‬وهذه تنطبق عﻠى‬
‫الحالة الحرجة لﻠرمل ‪.‬‬
‫‪65‬‬
‫‪ - 5.6‬المقاومة اﻻحتكاكية‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية أو المحيطية لﻠوتد يمكن ان تعطى كالتالي ‪:‬‬
‫حيث ‪ : p‬محيط مقطﻊ الوتد ‪.‬‬
‫‪ : Δ‬التطاول في الوتد التي تؤخذ فيها ‪ p‬و ‪ f‬ثوابت ‪.‬‬
‫‪ :‬مقاومة اﻻحتكاك الواحدية عﻠى أي عمق ‪. z‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 19‬تغير ‪ f‬مﻊ العمق الحرج‬
‫الشكل ) ‪ ( 18‬تغير العامﻠين ∗ ‪ N‬و ∗ ‪ N‬مﻊ تغير ‪ η‬و ‪ɸ‬‬
‫‪ - 5.6.1‬المقاومة اﻻحتكاكية في الرمل‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الواحدية عند أي عمق من أجل وتد يمكن أن يعبر عنها كالتالي ‪:‬‬
‫‪66‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬معامل دفﻊ التربة ‪.‬‬
‫‪ :‬اﻹجهاد الشاقولي الفعال عند العمق المطﻠوب ‪.‬‬
‫‪ :‬زاوية احتكاك التربة – وتد ‪.‬‬
‫في الوقﻊ إن قيمة ‪ K‬تتغير مﻊ العمق ‪ ،‬فهي تساوي دفﻊ التربة السﻠبي اﻷرضي لرانكين ‪ Kp‬عند‬
‫أعﻠى الوتد ويمكن أن تكون أقل من معامل دفﻊ التربة اﻷرضي عند الراحة عند رأس الوتد فهي‬
‫تعتمد عﻠى طبيعة تركيب الوتد ‪.‬‬
‫إن القيم المقترحة لﻠعامل ‪ K‬من أجل اﻻستخدام في المعادلة السابقة ‪:‬‬
‫من أجل اﻷوتاد المحفورة ‪:‬‬
‫‪= 1 − sin ɸ‬‬
‫=‬
‫من أجل اﻷوتاد المدقوقة ذات اﻹزاحة القﻠيﻠة ‪:‬‬
‫الحد اﻷدنى ‪−‬‬
‫الحد اﻷعﻠى ‪−‬‬
‫=‬
‫‪= 1.4‬‬
‫من أجل اﻷوتاد المدقوقة ذات اﻹزاحة الكبيرة ‪:‬‬
‫الحد اﻷدنى ‪−‬‬
‫الحد اﻷعﻠى ‪−‬‬
‫اﻹجهاد الشاقولي الفعال‬
‫=‬
‫‪= 1.8‬‬
‫‪ ،‬من أجل اﻻستخدام في المعادلة السابقة يزداد مﻊ الوتد الى الحد‬
‫اﻷعظمي عند العمق ‪ 20 – 15‬من قطر الوتد ويبقى ثابتا بعد ذلك ‪ ،‬وهذا موضح بالشكل ) ‪( 19‬‬
‫يعتمد العمق الحرج ‪ L‬عﻠى عدة عوامل مثل زاوية اﻻحتكاك التربة ‪ ،‬وقابيﻠية الرص ‪ ،‬والكثافة‬
‫النسبية ويمكن أن تفرض ‪:‬‬
‫‪= 15‬‬
‫‪67‬‬
‫أما زاوية اﻻحتكاك التربة – الوتد‬
‫فقد أظهرت تحريات متعددة لتكون من ‪ 0.5 ɸ‬الى ‪0.8 ɸ‬‬
‫حيث يجب أن نستخدم المحاكاة المناسبة ﻹختيار قيمة‬
‫‪.‬‬
‫‪ - 5.6.2‬المقاومة اﻻحتكاكية ) السطحية ( في الغضار‬
‫هناك عدة طرق متوفرة حاليا ً لﻠحصول عﻠى المقاومة اﻻحتكاكية لﻸوتاد في الغضار سنشرح بعض‬
‫هذه الطرق المقبولة حاليا ً ‪.‬‬
‫طريقة‬
‫‪:‬‬
‫افترضت هذه الطريقة بأن اﻹزاحة في التربة المسببة من قبل الوتد المدقوق تنتج عن دفﻊ جانبي‬
‫سﻠبي عند أي عمق ويمكن ان تعطى المقاومة اﻻحتكاكية ) السطحية ( الواحدية الوسطية كالتالي ‪:‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬اﻹجهاد الشاقولي الفعال الوسطي من أجل كامل طول الطمر ‪.‬‬
‫‪ :‬مقاومة القص غير المصرفة الوسطية ) مفهوم ‪. ( ɸ = 0‬‬
‫ستتغير القيمة ل‬
‫مﻊ العمق ﻹختراق الوتد كما في الشكل ) ‪ ( 20‬لذلك المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية‬
‫يمكن حسابها بالشكل التالي ‪:‬‬
‫يجب اﻻنتباه عند الحصول عﻠى القيم‬
‫الوسطية لﻠعامل‬
‫‪،‬‬
‫في الترب المتطبقة حيث يجب أن تؤخذ القيمة‬
‫‪ ،‬ويجب إيجاد اﻹجهاد الوسطي الفعال ‪.‬‬
‫‪68‬‬
‫طريقة‬
‫‪:‬‬
‫باﻹعتماد عﻠى طريقة ‪ α‬فأن المقاومة الواحدية السطحية في الترب الغضارية يمكن أن تعطى‬
‫بالمعادلة ‪:‬‬
‫حيث ‪ : α‬عامل التﻼصق التجريبي ‪.‬‬
‫يظهر التغير التقريبي لﻠقيمة ‪ α‬كما في الشكل ) ‪ ( 21‬ونﻼحظ أنه من أجل الغضار المرصوص‬
‫طبيعيا ً مﻊ حوالي )‬
‫‪50 kN/‬‬
‫( فﺈن قيمة ‪ α‬تساوي الى الواحد لذلك يكون ‪:‬‬
‫=‬
‫=‬
‫الشكل ) ‪ ( 20‬تغير القيمة‬
‫الشكل ) ‪ ( 21‬التغير التقريبي لﻠقيمة ‪α‬‬
‫‪69‬‬
‫مﻊ عمق اﻹختراق لﻠوتد‬
‫طريقة‬
‫‪:‬‬
‫عندما تدق اﻷوتاد في التربة الغضارية المشبعة ‪ ،‬فأن الضغط المائي المسامي في التربة حول الوتد‬
‫يزداد ‪ .‬هذا الضغط المائي المسامي الزائد في الغضار المرصوص طبيعيا ً يمكن أن يكون بحدود‬
‫القيمة ‪ 4‬الى ‪ 6‬مضروبا بالعامل‬
‫‪.‬‬
‫من ناحية ثانية ‪ ،‬فﺈنه خﻼل شهر أو مايقاربه ‪ ،‬فﺈن هذا الضغط يختفي تدريجيا ً ‪ .‬حيث إن المقاومة‬
‫اﻻحتكاكية الواحدية من أجل الوتد يمكن أن تحدد عﻠى أساس ثوابت اﻹجهاد الفعال لﻠغضار المعاد‬
‫تشكيﻠه ) التي هي ‪. ( c = 0‬‬
‫لذلك فﺈنه عﻠى أي عمق ‪:‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬اﻹجهاد الشاقولي عند أي عمق ‪.‬‬
‫حيث ‪ : ɸ‬زاوية اﻻحتكاك المصرف لﻠغضار المعاد تشكيﻠه ‪.‬‬
‫‪ :‬معامل دفﻊ التربة ‪.‬‬
‫يمكن أن توخذ قيمة ‪ K‬بشكل محافظ كمعامل دفﻊ التربة عند الراحة أو بالشكل التالي ‪:‬‬
‫‪ɸ‬‬
‫‪−‬‬
‫√) ‪ɸ‬‬
‫حيث‬
‫=‬
‫‪−‬‬
‫)من أجل الغضار المرصوص طبيعيا (‬
‫(=‬
‫)من أجل الغضار عالي اﻻرتصاص (‬
‫‪ :‬نسبة اﻹرتصاص العالي ‪.‬‬
‫‪70‬‬
‫‪ - 5.7‬قدرة الوتد المسموحة‬
‫يمكن أن تحدد قدرة تحمل الحمولة اﻷعظمية ) الحدية ( لﻠوتد بجمﻊ قدرة التحمل لﻠرأس مﻊ مقاومة‬
‫اﻻحتكاك السطحية ‪ ،‬يجب عندئذ استخدام عامل أمان مناسب لﻠحصول عﻠى الحمولة المسموحة‬
‫الكﻠية من أجل كل وتد أو من خﻼل العﻼقة ‪:‬‬
‫حيث‬
‫‪ :‬قدرة تحمل الحمولة المسموحة لكل وتد ‪.‬‬
‫‪ :‬عامل اﻷمان ‪.‬‬
‫‪ - 5.8‬ارتباطات تصميمية لكويل وكاستيلو‬
‫حﻠل كويل وكاستيﻠو حوالي ‪ 24‬تجربة تحميل حقﻠية بقياس كامل اﻷوتاد ‪ ،‬فمن أجل الرمل يمكن أن‬
‫تعطى الحمولة الحدية ‪:‬‬
‫∗‬
‫حيث ‪ : q‬اﻹجهاد الفعال الشاقولي عند رأس الوتد ‪.‬‬
‫‪ : f‬المقاومة اﻻحتكاكية الوسطية من أجل كامل طول الوتد‬
‫ويمكن أن تعطى بالعﻼقة ‪:‬‬
‫باﻻعتماد عﻠى هذه الطريقة فﺈن القيم المحسوبة لعوامل قدرة التحمل )‬
‫الردم ‪ . L/D‬يظهر الشكل ) ‪ ( 22‬القيم )‬
‫∗‬
‫∗‬
‫( يمكن أن تربط مﻊ نسبة‬
‫( من أجل نسب ردم مختﻠفة وزوايا اﻻحتكاك لﻠتربة‬
‫‪71‬‬
‫وبطريقة مشابهة تعطى القيم المستنتجة لﻠعامل ‪ K‬من أجل قيم مختﻠفة لﻠزاوية ‪ ɸ‬ونسب ‪ L/D‬من‬
‫خﻼل الشكل ) ‪ ( 23‬ويمكن أن نجد بﺈنه من أجل أي قيمة معطاة لزاوية احتكاك التربة فﺈن ‪K‬‬
‫تتناقص بشكل خطي مﻊ نسبة الطمر ‪.‬‬
‫باستخدام نتائج ‪ 24‬تجربة تحميل لﻸوتاد ‪ ،‬فﺈن كويل وكاستيﻠو أوضحا بأن المعادلة المستنتجة يمكن‬
‫أن تقدر الحمولة الحدية بحدود خطأ يصل الى ‪ ± 30 %‬ومعظمها ضمن خطأ الذي يتراوح بين‬
‫‪. ± 20 %‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 22‬القيم )‬
‫∗‬
‫( من أجل نسب ردم مختﻠفة وزوايا اﻻحتكاك‬
‫الشكل ) ‪ ( 23‬القيم لﻠعامل ‪ K‬من أجل قيم مختﻠفة لﻠزاوية ‪ ɸ‬و ‪L/D‬‬
‫‪72‬‬
‫‪ - 6.1‬الخواص والمعطيات‬
‫بحسب المعﻠومات المتوفرة حول المبنى فﺈنه كما ورد سابقا ً وجد أن منسوب التأسيس لﻸساسات‬
‫المراد تنفيذها يقﻊ عﻠى عمق حوالي )‪ ( 7 m‬أي عند بداية البساط المائي ضمن الطبقة الغضارية‬
‫المتماسكة ) الطبقة الثالثة ( وفيما يﻠي جدول يحدد بعض الخواص لﻠتربة من بداية منسوب الحفرية‬
‫الطبقة‬
‫‪Layer‬‬
‫‪ɸ‬‬
‫‪c‬‬
‫الطبقة الغضارية‬
‫‪20‬‬
‫‪35‬‬
‫‪20.5‬‬
‫الطبقة الرملية‬
‫‪35‬‬
‫‪10‬‬
‫‪21.5‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪kN/‬‬
‫لقد تم اعتماد واختيار اﻷوتاد المحفورة المصبوبة بالموقﻊ وسيتم دراسة قدرة تحمﻠها عن طريق‬
‫افتراض عدة قيم ﻷقطار اﻷوتاد حيث سيتم فرض القيم التالية )‪. ( 40 - 50 - 60 cm‬‬
‫‪ ‬دليل الصﻼبة من أجل اﻻستخدام المبدئي ‪= 100‬‬
‫‪ ‬زوية اﻹنهيار عند سطح الوتد ‪= 90‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫‪ ‬معامل دفﻊ التربة الجانبي ثابت عﻠى طول الوتد المدروس ويساوي‬
‫‪= 1 − sin ɸ‬‬
‫وهونفسه معامل دفﻊ التربة عند الراحة لﻸوتاد المحفورة بدون إزاحة ‪.‬‬
‫‪ ‬تؤخذ زاوية اﻻحتكاك ) التربة – الوتد ( ‪. δ = 0.6 ɸ :‬‬
‫‪ ‬يتم اعتماد قيمة العمق الحرج لﻠوتد المحفور حوالي ‪. 18 D :‬‬
‫‪ ‬زاوية اﻻحتكاك المصرفة لﻠغضار المعاد تشكيﻠه ‪. ɸ = 20 :‬‬
‫مﻼحظة ‪ :‬تم إرفاق مﻠف اﻷكسل مﻊ المشروع الذي نتمكن من خﻼله حساب قدرة تحمل اﻷوتاد‬
‫بأقطار مختﻠفة ‪.‬‬
‫‪73‬‬
‫سوف نعتمد بحساب قدرة التحمل لﻸوتاد عﻠى أقطار مختﻠفة وطول ثابت تم فرضه ) ‪( L = 20 m‬‬
‫وبالتالي فﺈن اﻷوتاد المحفورة سوف تكون مستمرة من منسوب التأسيس ) ‪ ( -7 m‬وحتى المنسوب‬
‫) ‪ ، ( -27‬هذا يعني أن اﻷوتاد سوف تخترق الطبقة الغضارية التي تمتد الى عمق ) ‪ ( 5 m‬أسفل‬
‫منسوب التأسيس وتصل الى الطبقة الرمﻠية المستمرة الى أعماق كبيرة ‪.‬‬
‫يبين الشكل ) ‪ ( 24‬طبقات التربة أسفل منسوب التأسيس التي سوف يتم حفر اﻷوتاد خﻼلها ‪.‬‬
‫‪ - 6.2‬قدرة تحمل الحمولة على رأس الوتد‬
‫سنقوم بحساب قدرة التحمل الرأسية لﻸوتاد بثﻼثة طرق ومن ثم اختيار القيمة اﻷصغر بين هذه‬
‫الطرق واعتمادها لﻠوتد المدروس ‪.‬‬
‫‪74‬‬
‫‪ - 1‬طريقة ميرهوف ‪:‬‬
‫العﻼقة المستخدمة لحساب قدرة التحمل الرأسية حسب ميرهوف هي المعادلة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫ولحساب مساحة رأس الوتد الدائري نستخدم العﻼقة ‪:‬‬
‫=‬
‫أما اﻹجهاد الفعال عند منسوب رأس الوتد '‪: q‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫يبين الجدول ) ‪ ( 6.1‬كيفية حساب اﻹجهاد الفعال عند رأس الوتد ‪:‬‬
‫‪∗ℎ‬‬
‫‪53.45‬‬
‫‪175.35‬‬
‫‪228.8 kN/‬‬
‫‪h‬‬
‫‪5‬‬
‫‪15‬‬
‫‪10.69‬‬
‫‪11.69‬‬
‫= '‪ q‬اﻹجهاد الفعال عند منسوب رأس الوتد‬
‫‪ ‬لدينا التماسك لﻠطبقة الرمﻠية ‪:‬‬
‫‪c = 10 kN/‬‬
‫‪ ‬زاوية احتكاك التربة الرمﻠية ‪ɸ = 35 :‬‬
‫‪75‬‬
‫‪20.5‬‬
‫‪21.5‬‬
‫الطبقة‬
‫الطبقة الغضارية‬
‫الطبقة الرملية‬
‫من الشكل ) ‪ ( 17‬لحساب عوامل قدرة التحمل‬
‫∗‬
‫و‬
‫بدﻻلة زاوية اﻻحتكاك ‪ ɸ‬نجد أن ‪:‬‬
‫∗‬
‫‪130‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫‪175‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫وبالتالي تكون المقاومة الرأسية الواحدية لﻠوتد المدروس ‪:‬‬
‫‪= 31494‬‬
‫‪/‬‬
‫نقوم بحساب المقاومة الرأسية المحددة حسب ميرهوف ‪:‬‬
‫‪= 4551.35 kN/‬‬
‫يبين الجدول ) ‪ ( 6.2‬قدرة التحمل الرأسية حسب ميرهوف لﻸقطار المختﻠفة ‪:‬‬
‫*‬
‫≤‬
‫‪kN‬‬
‫*‬
‫*‬
‫*‬
‫‪kN‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪571.94‬‬
‫‪571.94‬‬
‫‪3957.65‬‬
‫‪0.1257‬‬
‫‪40‬‬
‫‪893.66‬‬
‫‪893.66‬‬
‫‪6183.83‬‬
‫‪0.1963‬‬
‫‪50‬‬
‫‪1286.86‬‬
‫‪1286.86‬‬
‫‪8904.72‬‬
‫‪0.2827‬‬
‫‪60‬‬
‫‪76‬‬
‫‪ - 2‬طريقة فيسك ‪:‬‬
‫العﻼقة المستخدمة لحساب قدرة التحمل الرأسية حسب فيسك هي المعادلة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫∗‬
‫نقوم بحساب اﻹجهاد اﻷرضي الناظمي الوسطي الفعال حسب المعادلة ‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫ثم نقوم بحساب معامل دفﻊ التربة‬
‫‪/‬‬
‫وبالتالي يكون لدينا ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫و ‪ ɸ‬الموجودة ضمن مﻠف اﻹكسل المرفق‬
‫ومن الجداول لحساب عوامل قدرة التحمل بدﻻلة‬
‫بمﻠف المشروع نوجد كﻼ من‬
‫و‬
‫∗‬
‫∗‬
‫=‬
‫‪:‬‬
‫‪83.78‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫‪118.2‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫عندها نسطتيﻊ حساب مقاومة رأس الوتد الواحدية‬
‫‪/‬‬
‫‪.‬‬
‫‪:‬‬
‫=‬
‫‪77‬‬
‫والجدول ) ‪ ( 6.3‬يبين قدرة التحمل الرأسية حسب فيسك لﻸقطار المختﻠفة ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪1636.29‬‬
‫‪0.1257‬‬
‫‪40‬‬
‫‪2556.70‬‬
‫‪0.1963‬‬
‫‪50‬‬
‫‪3681.66‬‬
‫‪0.2827‬‬
‫‪60‬‬
‫‪ - 3‬طريقة جانيو ‪:‬‬
‫العﻼقة المستخدمة لحساب قدرة التحمل الرأسية حسب جانبو هي المعادلة العامة لقدرة التحمل‬
‫الرأسية ‪.‬‬
‫ولحساب عوامل قدرة التحمل‬
‫∗‬
‫الموجود بالشكل ) ‪ ( 18‬أو نحسب‬
‫و‬
‫∗‬
‫∗‬
‫بطريقة جانبو يتم ذلك بطريقتين أما عن طريق المخطط‬
‫عن طريق العﻼقة التالية ‪:‬‬
‫‪ɸ‬‬
‫ولحساب العامل‬
‫∗‬
‫∗‬
‫عن طريق المعادلة التالية ‪:‬‬
‫∗‬
‫حيث أن سطح اﻹنهيار عند رأس الوتد ‪η = 90‬‬
‫‪78‬‬
‫∗‬
‫من المخطط الموجود بالشكل ) ‪: ( 18‬‬
‫وبالتالي مقاومة رأس الوتد الواحدية‬
‫‪/‬‬
‫‪37‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫‪44‬‬
‫=‬
‫∗‬
‫بحسب طريقة جانبو ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫والجدول ) ‪ ( 6.4‬يبين قدرة التحمل الرأسية حسب جانبو لﻸقطار المختﻠفة ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪1119.11‬‬
‫‪0.1257‬‬
‫‪40‬‬
‫‪1748.61‬‬
‫‪0.1963‬‬
‫‪50‬‬
‫‪2518.00‬‬
‫‪0.2827‬‬
‫‪60‬‬
‫حيث نقوم بتنظيم النتائج المحسوبة لقدرة التحمل الرأسية من الطرق الثﻼثة السابقة وقمنا باعتماد‬
‫القيمة التصميمية لقدرة التحمل الرأسية لﻠقيمة اﻷصغر والتي كانت محسوبة بطريقة ميرهوف ‪.‬‬
‫‪79‬‬
‫قدرة تحمل الحمولة على رأس الوتد‬
‫القيمة‬
‫التصميمية‬
‫‪KN‬‬
‫طريقة جانبو‬
‫طريقة فيسك‬
‫طريقة ميرهوف‬
‫‪D‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪CM‬‬
‫‪571.94‬‬
‫‪1119.11‬‬
‫‪1636.29‬‬
‫‪571.94‬‬
‫‪40‬‬
‫‪893.66‬‬
‫‪1748.61‬‬
‫‪2556.70‬‬
‫‪893.66‬‬
‫‪50‬‬
‫‪1286.86‬‬
‫‪2518.00‬‬
‫‪3681.66‬‬
‫‪1286.86‬‬
‫‪60‬‬
‫‪ - 6.3‬المقاومة اﻻحتكاكية للوتد‬
‫بما أن الوتد يقﻊ ضمن تربة متطبقة ) طبقة غضارية ورمﻠية ( وبالتالي سنقوم أوﻻً بحساب المقاومة‬
‫اﻻحتكاكية لﻠوتد ضمن الطبقة الغضارية التي تمتد الى عمق ‪5 m‬‬
‫‪ - 6.3.1‬الطبقة الغضارية المشبعة ‪:‬‬
‫سنقوم بحساب المقاومة اﻻحتكاكية ضمن الطبقة الغضارية باﻻعتماد عﻠى ثﻼثة طرق‬
‫‪ - 1‬طريقة ‪: λ‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية تحسب من المعادلة التالية ‪:‬‬
‫‪80‬‬
‫لحساب المقاومة الواحدية الوسطية نستخدم المعادلة ‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫اﻹجهاد الشاقولي الفعال الوسطي‬
‫‪.‬‬
‫‪/‬‬
‫=‬
‫حساب ‪ λ‬من المخطط بالشكل ) ‪: ( 20‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫وبالتالي المقاومة اﻻحتكاكية الواحدة الوسطية ‪:‬‬
‫‪/‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية‬
‫الجدول ) ‪ ( 6.5‬يوضح قيم المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لمختﻠف اﻷقطار ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪206.63‬‬
‫‪m‬‬
‫‪5‬‬
‫‪m‬‬
‫‪1.2566‬‬
‫‪40‬‬
‫‪258.29‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.5708‬‬
‫‪50‬‬
‫‪309.95‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.8850‬‬
‫‪60‬‬
‫‪81‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪ - 2‬طريقة‬
‫‪:‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية تحسب من المعادلة ‪:‬‬
‫=‬
‫=‬
‫لحساب المقاومة الواحدية السطحية نستخدم المعادلة التالية ‪:‬‬
‫حساب‬
‫من المخطط بالشكل ) ‪: ( 21‬‬
‫=‬
‫لدينا المقاومة المقاومة الواحدية السطحية ‪:‬‬
‫=‬
‫‪/‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية‬
‫الجدول ) ‪ ( 6.6‬يوضح قيم المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لمختﻠف اﻷقطار ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪219.91‬‬
‫‪m‬‬
‫‪5‬‬
‫‪m‬‬
‫‪1.2566‬‬
‫‪40‬‬
‫‪274.89‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.5708‬‬
‫‪50‬‬
‫‪329.87‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.8850‬‬
‫‪60‬‬
‫‪82‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪ - 3‬طريقة‬
‫‪:‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية نحسبها من المعادلة ‪:‬‬
‫أما العﻼقة المستخدمة لحساب‬
‫ولحساب‬
‫‪:‬‬
‫اﻹجهاد الشاقولي نقوم أوﻻً بحساب ‪ β‬من العﻼقة ‪:‬‬
‫نحسب معامل دفﻊ التربة الجانبي‬
‫‪ɸ‬‬
‫‪−‬‬
‫بالعﻼقة ‪:‬‬
‫=‬
‫)من أجل الغضار المرصوص طبيعيا ً (‬
‫‪:‬‬
‫اﻹجهاد الشاقولي الفعال الوسطي‬
‫‪/‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الواحدية‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫‪/‬‬
‫‪83‬‬
‫=‬
‫الجدول ) ‪ ( 6.7‬يوضح المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لمختﻠف اﻷقطار ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪40.21‬‬
‫‪m‬‬
‫‪5‬‬
‫‪m‬‬
‫‪1.2566‬‬
‫‪40‬‬
‫‪50.27‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.5708‬‬
‫‪50‬‬
‫‪60.32‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1.8850‬‬
‫‪60‬‬
‫‪ - 6.3.2‬الطبقة الرملية المفككة‬
‫نقوم بحساب المقاومة اﻻحتكاكية الواحدية من المعادلة التالية ‪:‬‬
‫العمق الحرج ‪ L‬يمكن أن تفرض القيمة لﻠرمل المفكك ‪:‬‬
‫زاوية اﻻحتكاك التربة – الوتد‬
‫‪:‬‬
‫‪84‬‬
‫‪cm‬‬
‫حسب اﻷقطار المختﻠفة ‪:‬‬
‫الجدول التالي يوضح قيم اﻹجهاد الشاقولي الفعال‬
‫`‪L‬‬
‫‪D‬‬
‫‪84.168‬‬
‫‪11.69‬‬
‫‪15.0‬‬
‫‪7.2‬‬
‫‪40‬‬
‫‪105.21‬‬
‫‪11.69‬‬
‫‪15.0‬‬
‫‪9.0‬‬
‫‪50‬‬
‫‪126.252‬‬
‫‪11.69‬‬
‫‪15.0‬‬
‫‪10.8‬‬
‫‪60‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪L‬‬
‫‪m‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪m‬‬
‫‪cm‬‬
‫والمقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لﻠطبقة الرمﻠية المفككة تحسب من الجدول ) ‪: ( 6.8‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪L‬‬
‫‪P‬‬
‫‪m‬‬
‫‪f‬‬
‫‪m‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪D‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪259.70‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1.2566‬‬
‫‪13.78‬‬
‫‪84.17‬‬
‫‪40‬‬
‫‪405.78‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1.5708‬‬
‫‪17.22‬‬
‫‪105.21‬‬
‫‪50‬‬
‫‪584.32‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1.8850‬‬
‫‪20.67‬‬
‫‪126.25‬‬
‫‪60‬‬
‫‪ - 6.3.3‬طريقة كويل وكاستيلو‬
‫سوف نستخدم طريقة كويل وكاستيﻠو لحساب المقاومة اﻻحتكاكية السطحية لﻠطبقة الرمﻠية فقط‬
‫حيث نقوم بحساب المقاومة اﻻحتكاكية الواحدية من المعادلة التالية ‪:‬‬
‫اﻹجهاد الشاقولي الفعال‬
‫‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫‪/‬‬
‫‪85‬‬
‫=‬
‫نقوم بﺈيجاد عامل الدفﻊ الجانبي من المخططات الواردة بالشكل ) ‪ ( 23‬والجدول التالي يوضح القيم‬
‫حسب اﻷقطار المختﻠفة ونسبة طول الطمر ‪:‬‬
‫‪k‬‬
‫∅‬
‫‪-‬‬
‫‪D‬‬
‫‪L/D‬‬
‫‪L‬‬
‫‪40‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪m‬‬
‫‪0.77‬‬
‫‪deg‬‬
‫‪35‬‬
‫‪-‬‬
‫‪37.5‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1.00‬‬
‫‪35‬‬
‫‪30.0‬‬
‫‪15‬‬
‫‪50‬‬
‫‪1.20‬‬
‫‪35‬‬
‫‪25.0‬‬
‫‪15‬‬
‫‪60‬‬
‫والجدول ) ‪ ( 6.9‬المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لطبقة الرمل حسب تجارب كويل وكاستيﻠو ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫=‬
‫‪P‬‬
‫‪m‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪k‬‬
‫‪-‬‬
‫‪D‬‬
‫‪0.77‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪87.68‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪87.68‬‬
‫‪50‬‬
‫‪87.68‬‬
‫‪60‬‬
‫‪486.57‬‬
‫‪1.2566‬‬
‫‪25.81‬‬
‫‪792.98‬‬
‫‪1.5708‬‬
‫‪33.66‬‬
‫‪1.00‬‬
‫‪1141.90‬‬
‫‪1.8850‬‬
‫‪40.39‬‬
‫‪1.20‬‬
‫‪40‬‬
‫نقوم بتنظيم النتائج المحسوبة لﻠمقاومة اﻻحتكاكية لﻠطبقة الغضارية في الجدول التالي وقد تم اعتماد‬
‫الطريقة ‪ α‬ﻷنها الطريقة اﻷكثر شيوعا ً في حساب اﻷوتاد المحفورة والمصبوبة بالمكان ‪.‬‬
‫‪86‬‬
‫القيمة التصميمية‬
‫الطبقة الغضارية المشبعة‬
‫طريقة ‪λ‬‬
‫‪D‬‬
‫‪219.91‬‬
‫‪40.21‬‬
‫‪219.91‬‬
‫‪206.63‬‬
‫‪40‬‬
‫‪274.89‬‬
‫‪50.27‬‬
‫‪274.89‬‬
‫‪258.29‬‬
‫‪50‬‬
‫‪329.87‬‬
‫‪60.32‬‬
‫‪329.87‬‬
‫‪309.95‬‬
‫‪60‬‬
‫‪kN‬‬
‫طريقة ‪α‬‬
‫طريقة‬
‫‪kN‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪kN‬‬
‫أما بالنسبة لﻠطبقة الرمﻠية المفككة حيث تم اختيار الطريقة التي أعطت قيم أقل لﻠمقاومة اﻻحتكاكية‬
‫والنتائج مبينة بالجدول التالي ‪:‬‬
‫القيمة التصميمية‬
‫الطبقة الرملية المفككة‬
‫‪-‬‬
‫كويل وكاستيلو‬
‫مقاومة احتكاك الرمل‬
‫‪D‬‬
‫‪259.70‬‬
‫‪486.57‬‬
‫‪259.70‬‬
‫‪40‬‬
‫‪584.32‬‬
‫‪1141.90‬‬
‫‪584.32‬‬
‫‪60‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪405.78‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪792.98‬‬
‫نقوم بعد ذلك بجمﻊ المقاومة اﻻحتكاكية لﻠطبقة الغضارية‬
‫‪kN‬‬
‫‪405.78‬‬
‫مﻊ المقاومة لﻠطبقة الرمﻠية‬
‫ونحصل عﻠى المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لﻸوتاد باﻷقطار المختﻠفة ‪.‬‬
‫‪87‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪50‬‬
‫‪ - 6.4‬تحديد قدرة التحمل الحدية‬
‫تحدد قدرة تحمل الحمولة اﻷعظمية ) الحدية ( لﻠوتد بجمﻊ قدرة التحمل لﻠرأس مﻊ مقاومة اﻻحتكاك‬
‫السطحية كما يبين الجدول التالي قيم قدرة التحمل لﻸوتاد بأقطار ) ‪: ( 40 – 50 – 60 cm‬‬
‫حمولة الوتد الحدية‬
‫‪kN‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪cm‬‬
‫‪1051.55‬‬
‫‪479.61‬‬
‫‪571.94‬‬
‫‪40‬‬
‫‪2201.05‬‬
‫‪914.19‬‬
‫‪1286.86‬‬
‫‪60‬‬
‫‪1574.32‬‬
‫‪680.67‬‬
‫‪88‬‬
‫‪893.66‬‬
‫‪50‬‬
‫‪ - 7.1‬توزيع اﻷوتاد‬
‫سنقوم بهذا الفصل توزيﻊ اﻷوتاد المدروسة بالسابق عﻠى كامل مساحة المبنى ونظرا ً ﻷن حموﻻت‬
‫المنشأ المتضمنة حموﻻت اﻷعمدة المركزة إضافة لحموﻻت الجدران القصية كانت موزعة‬
‫ومتناظرة فأن الخيار التي تم اﻻتفاق عﻠيه لتوزيﻊ اﻷوتاد هو التوزيﻊ المنتظم لهذه اﻷوتاد والذي‬
‫يﻠبي التوزع اﻹنشائي لﻠحموﻻت ‪ ،‬حيث سوف نقوم أوﻻ ً بتوزيﻊ اﻷوتاد المختﻠفة اﻷقطار بتباعدات‬
‫نظامية فيما بينها حيث أن الحد اﻷدنى لهذا التباعد بالنسبة لﻸوتاد المحفورة والمصبوبة بالموقﻊ‬
‫) ‪ ( 2d‬عﻠما أن ‪ d‬هو قطر الوتد المستخدم ‪.‬‬
‫ويوجد بمﻠف اﻷكسل المرفق بالمشروع توزيﻊ اﻷوتاد بشكل منتظم بأكثر من قيمة لﻠتباعد بين‬
‫محاورها ) توزيﻊ بتباعد ‪. ( 2d – 2.5d‬‬
‫أما بالنسبة لحساب عامل اﻷمان ‪ Fs‬ضد اﻻنهيار لمجموعة اﻷوتاد بعد توزيعها فسوف يتم حسابه‬
‫بطريقتين وهما ‪:‬‬
‫‪ – 1‬دراسة اﻻنهيار الفردي لﻠمجموعة‬
‫‪ – 2‬دراسة اﻻنهيار بشكل كتﻠة‬
‫وبعدها سوف يتم اختيار عامل اﻷمان اﻷصغر واعتماده عامل اﻷمان ضد اﻻنهيار لﻠمجموعة‬
‫وقدرة التحمل الحدي لﻠمجموعة هي نفسها المستخدمة لحساب ‪. Fs‬‬
‫‪ - 7.2‬حالة اﻻنهيار بشكل فردي‬
‫في هذا النموذج اعتمدنا الحد اﻷدنى لﻠتباعد بين محاور اﻷوتاد وهو ‪ ، 2d‬عمﻠيا ً فﺈن الحد اﻷدنى هو‬
‫‪ 2.5d‬لكن بحاﻻت اﻷوتاد المحفورة أي أنه لن يكون هنالك صعوبات أثناء تنفيذها كما هو الحال‬
‫بالنسبة لﻸوتاد المدقوقة بالتربة والتي تؤدي عمﻠية الدق بالتربة الى زيادة تكثيف التربة المحيطة بها‬
‫حتى لو كانت هذه اﻷوتاد ذات إزاحة جانبية بسيطة وبالتالي فأن هذا اﻷمر يسبب صعوبات أثناء‬
‫دق اﻷوتاد بطبقات التربة ‪.‬‬
‫‪89‬‬
‫‪ - 1‬أوتاد ذات قطر ‪: 40 cm‬‬
‫الوتد الدائري المستخدم بهذه الحالة بقطر ) ‪ ( 40 cm‬وبالتالي فأن الخطوة بين محاور اﻷوتاد‬
‫ستكون ) ‪. ( 0.8 m‬‬
‫طول القاعدة الكﻠية لﻠمبنى المدروس ‪:‬‬
‫‪= 45.7‬‬
‫عرض القاعدة الكﻠية لﻠمبنى المدروس ‪:‬‬
‫‪= 31.3‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 25‬يوضح توزيﻊ اﻷوتاد والتباعدات فيما بينها والمسافات التي تفصﻠه عن حدود المبنى‬
‫باعتماد التوزيﻊ بهذا الشكل كان لدينا عدد المحاور عﻠى الطول وعﻠى العرض كما يﻠي‬
‫‪ ‬عدد المحاور عﻠى الطول ‪:‬‬
‫‪= 57‬‬
‫‪ ‬عدد المحاور عﻠى العرض ‪:‬‬
‫‪= 39‬‬
‫‪ ‬العدد الكﻠي لﻸوتاد ‪:‬‬
‫‪= 2223‬‬
‫‪90‬‬
‫قدرة التحمل لﻸوتاد بقطر ‪: 40 cm‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫بدراسة اﻻنهيار الفردي نقوم بحساب قدرة تحمل مجموعة اﻷوتاد بضرب عدد اﻷوتاد ضمن‬
‫التوزيﻊ بقدرة التحمل لﻠوتد الواحد وبﺈهمال مشاركة القبعة الخاصة باﻷوتاد ‪.‬‬
‫قدرة تحمل المجموعة‬
‫) (‬
‫‪:‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫) (‬
‫الحمولة الكﻠية المصعدة القادمة من المبنى ‪:‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫عامل اﻷمان لﻼنهيار الفردي ‪: Fs‬‬
‫) (‬
‫=‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫‪ - 2‬أوتاد ذات قطر ‪: 50 cm‬‬
‫الوتد الدائري المستخدم بهذه الحالة سيكون بقطر ) ‪ ( 50 cm‬وبالتالي فأن الخطوة بين المحاور‬
‫ستكون ) ‪. ( 1 m‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 26‬يوضح توزيﻊ اﻷوتاد والتباعدات فيما بينها والمسافات التي تفصﻠه عن حدود المبنى‬
‫بحالة أوتاد بقطر ) ‪( 50 cm‬‬
‫‪91‬‬
‫باعتماد التوزيﻊ بهذا الشكل كان لدينا عدد المحاور عﻠى الطول وعﻠى العرض كما يﻠي ‪:‬‬
‫‪ ‬عدد المحاور عﻠى الطول ‪:‬‬
‫‪= 45‬‬
‫‪ ‬عدد المحاور عﻠى العرض ‪:‬‬
‫‪= 31‬‬
‫‪ ‬العدد الكﻠي لﻸوتاد ‪:‬‬
‫‪= 1395‬‬
‫قدرة التحمل لﻸوتاد بقطر ‪: 50 cm‬‬
‫‪.‬‬
‫قدرة تحمل المجموعة‬
‫) (‬
‫=‬
‫‪:‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫‪92‬‬
‫) (‬
‫الحمولة الكﻠية المصعدة القادمة من المبنى ‪:‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫عامل اﻷمان لﻼنهيار الفردي ‪: Fs‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫‪ - 3‬أوتاد ذات قطر ‪: 60 cm‬‬
‫الخطوة بين المحاور ستكون ) ‪ ( 1.2 m‬والشكل ) ‪ ( 27‬يوضح توزيﻊ اﻷوتاد والتباعدات فيما‬
‫بينها والمسافات التي تفصﻠه عن حدود المبنى بحالة أوتاد بقطر ) ‪( 60 cm‬‬
‫‪93‬‬
‫ومن خﻼل هذا التوزيﻊ كان لدينا عدد المحاور عﻠى الطول وعﻠى العرض كما يﻠي ‪:‬‬
‫‪ ‬عدد المحاور عﻠى الطول ‪:‬‬
‫‪= 38‬‬
‫‪ ‬عدد المحاور عﻠى العرض ‪:‬‬
‫‪= 26‬‬
‫‪ ‬العدد الكﻠي لﻸوتاد ‪:‬‬
‫‪= 988‬‬
‫قدرة التحمل لﻸوتاد بقطر ‪: 60 cm‬‬
‫‪.‬‬
‫قدرة تحمل المجموعة‬
‫) (‬
‫=‬
‫‪:‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫) (‬
‫الحمولة الكﻠية المصعدة القادمة من المبنى ‪:‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫عامل اﻷمان لﻼنهيار الفردي ‪: Fs‬‬
‫=‬
‫‪.‬‬
‫مما سبق نجد بأن التباعد بين اﻷوتاد المفروض وهو ) ‪ ( 2d‬نتج عنه عوامل أمان مقبولة ﻷنها‬
‫كانت أكبر من ‪ 1.5‬لحالة اﻻنهيار الفردي ‪.‬‬
‫نقوم بتنظيم النتائج المحسوبة السابقة بجدول حيث تم اختيار اﻷوتاد بقطر ) ‪ ( 60 cm‬وبتباعد بين‬
‫المحاور بمسافة ) ‪ ( 2d‬حيث كان عامل اﻷمان لﻼنهيار محقق إضافةً الى ذلك إن هذه اﻷوتاد‬
‫سوف تكون بتباعدات مريحة لﻸليات الحفر وورشات العمال عند تنفيذها ‪.‬‬
‫‪94‬‬
‫يبين الجدول ) ‪ ( 7.1‬قيم عوامل اﻷمان لحالة اﻻنهيار الفردي لﻸوتاد ‪:‬‬
‫عوامل اﻷمان لحالة اﻻنهيار الفردي‬
‫عدد اﻷوتاد ‪N‬‬
‫‪D‬‬
‫عامل اﻷمان ‪Fs‬‬
‫‪1.652‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪-‬‬
‫‪CM‬‬
‫‪2337595.7‬‬
‫‪2223‬‬
‫‪40‬‬
‫‪1.552‬‬
‫‪2196176.4‬‬
‫‪1395‬‬
‫‪50‬‬
‫‪1.537‬‬
‫‪2174637.4‬‬
‫‪988‬‬
‫‪60‬‬
‫حمولة اﻷوتاد‬
‫‪-‬‬
‫) (‬
‫‪ - 7.3‬حالة اﻻنهيار بشكل كتلة‬
‫في معظم الحاﻻت نجد أن اﻷوتاد تستخدم كمجموعات لنقل الحموﻻت اﻹنشائية الى التربة ‪،‬‬
‫وبوجود القبعة التي تكون كغطاء ينشأ فوق مجموعة اﻷوتاد ‪ ،‬حيث يمكن لغطاء اﻷوتاد ) القبعة (‬
‫أن يمس التربة كما في معظم الحاﻻت و يمكن أن يكون أعﻠى من اﻷرض في بعض الحاﻻت‬
‫الخاصة ‪.‬‬
‫كما ورد سابقا ً قمنا بتحديد قدرة التحمل الحموﻻت لﻸوتاد اﻷحادية ‪ ،‬لكن تحديد قدرة تحمل‬
‫الحموﻻت لمجموعة من اﻷوتاد هي مسألة معقدة جدا ً ولم تحل بشكل كامل حتى اﻷن ‪.‬‬
‫عندما توضﻊ اﻷوتاد قريبة من بعضها البعض فﺈن من المعقول افتراض بأن اﻹجهادات المنقولة الى‬
‫التربة سوف تتداخل كما هو موضح بالشكل ) ‪ ( 28‬وهذا ربما يخفض قدرة تحمل الحمولة لﻸوتاد‬
‫أي يمكن أن يكون قدرة تحمل اﻷوتاد كمجموعة أقل من جداء عدد اﻷوتاد بقدرة الوتد الواحد في‬
‫حال كانت التباعدات بين المحاور غير مدروسة ولذلك ﻻبد من دراسة انهيار اﻷوتاد بشكل كتﻠة‬
‫وإيجاد عامل اﻷمان ضد اﻻنهيار لهذه اﻷوتاد عندما تعمل بشكل جماعي لنقل حموﻻت المنشأ الى‬
‫التربة ‪.‬‬
‫‪95‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 28‬تداخل اﻹجهادات لﻸوتاد‬
‫‪ - 7.3.1‬حساب التحمل الحدي للمجموعة‬
‫سنقوم بحساب المقاومة الرأسية الكﻠية لمجموعة اﻷوتاد بطريقة ميرهوف لﻠحموﻻت عﻠى رأس‬
‫الوتد أما بالنسبة لمقاومة المجموعة اﻻحتكاكية سنعتمد عل طريقة ‪ α‬بالنسبة لﻠطبقة الغضارية بعمق‬
‫) ‪ ( 5 m‬وطريقة ميرهوف لحساب المقاومة اﻻحتكاكية السطحية ضمن الطبقة الرمﻠية ‪.‬‬
‫المقاومة الرأسية للمجموعة‬
‫) (‬
‫‪:‬‬
‫عند حساب المساحة المقابﻠة لﻠسطح المقاوم لن نعتمد عﻠى مساحة مقطﻊ الوتد المدروس كما وجد‬
‫سابقا ً في حالة اﻻنهيار الفردي حيث سيتم اﻻعتماد عﻠى كامل المساحة المشغولة باﻷوتاد والتي‬
‫نعتبرها كتﻠة واحدة تقاوم الحموﻻت المطبقة عﻠيها وتقاومها بتحمل رأسي ‪.‬‬
‫حيث أن أبعاد هذه المساحة تحسب من العﻼقات التالية ‪:‬‬
‫طول المجموعة ‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫∗)‬
‫‪−‬‬
‫(=‬
‫عرض المجموعة ‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫∗)‬
‫‪−‬‬
‫(=‬
‫‪96‬‬
‫وقد تم إيجاد أبعاد هذه المساحة لمجموعة اﻷوتاد المدروسة بقطر ) ‪ ( 60 cm‬حيث أن ‪ D‬في‬
‫الشكل ) ‪ ( 29‬تعبرعن قطر الوتد المدروس أما ‪ D‬بالقانون السابق تدل عﻠى تباعدات الوتد اﻷخير‬
‫ضمن المحور الواحد عن حرف القبعة ) نهايتها (‬
‫نحسب أبعاد المساحة الخاصة بهذه المجموعة في الشكل ) ‪: ( 29‬‬
‫وبالتالي تكون المساحة الكﻠية لﻠسطح المقاوم‬
‫‪:‬‬
‫=‬
‫وبنفس اﻷسﻠوب المعتمد بالفقرة ) ‪ ( 5.2‬نوجد اﻹجهاد الفعال‬
‫‪/‬‬
‫‪ ‬لدينا التماسك لﻠطبقة الرمﻠية ‪:‬‬
‫‪ ‬زاوية احتكاك التربة ‪ɸ = 35‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫‪:‬‬
‫‪c = 10 kN/‬‬
‫نوجد عوامل قدرة التحمل حسب ميرهوف من الشكل ) ‪( 17‬‬
‫‪= 175‬‬
‫‪= 130‬‬
‫∗‬
‫‪97‬‬
‫∗‬
‫وبالتالي تكون قدرة التحمل الرأسي الكﻠي لﻠمجموعة مبينة بالجدول التالي ‪:‬‬
‫≤‬
‫*‬
‫‪kN‬‬
‫*‬
‫*‬
‫‪kN‬‬
‫‪6062396.9‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية للمجموعة‬
‫*‬
‫‪6062396.9‬‬
‫) (‬
‫‪kN‬‬
‫‪41950008‬‬
‫‪1332‬‬
‫‪:‬‬
‫إن السطح اﻻحتكاكي المقاوم لﻠحموﻻت المطبقة لن يكون محيط الوتد كما في حالة اﻻنهيار الفردي‬
‫‪ ،‬حيث أن مقاومة المجموعة السطحية سوف تعتمد بشكل كﻠي عﻠى السطح الجانبي لﻠكتﻠة المدروسة‬
‫بأبعادها )‬
‫(‪.‬‬
‫‪،‬‬
‫الطبقة الغضارية ‪:‬‬
‫نقوم بحساب ‪ P‬محيط المقطﻊ المقاوم حيث أن ‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫‪.‬‬
‫وبالتالي ‪:‬‬
‫‪ ‬لدينا التماسك لﻠطبقة االغضارية ‪:‬‬
‫‪ ‬عامل التﻼصق التجريبي ‪:‬‬
‫=‬
‫=‬
‫‪c = 35 kN/‬‬
‫‪=1‬‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لﻠطبقة الغضارية ‪:‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪26040‬‬
‫) (‬
‫‪kN/‬‬
‫‪35‬‬
‫‪98‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪5‬‬
‫‪m‬‬
‫‪148.8‬‬
‫الطبقة الرملية ‪:‬‬
‫‪ ‬العمق الحرج للوتد ‪:‬‬
‫‪ ‬معامل الدفع الجانبي ‪:‬‬
‫‪ɸ= .‬‬
‫‪ ‬زاوية اﻻحتكاك التربة – الوتد ‪:‬‬
‫اﻹجهاد الشاقولي الفعال‬
‫‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫‪/‬‬
‫‪−‬‬
‫=‬
‫=‬
‫=‬
‫=‬
‫المقاومة اﻻحتكاكية الكﻠية لﻠطبقة الرمﻠية مبينة بالجدول ‪:‬‬
‫‪L‬‬
‫) (‬
‫‪kN‬‬
‫‪46513.43‬‬
‫‪P‬‬
‫‪m‬‬
‫‪f‬‬
‫‪m‬‬
‫‪148.8‬‬
‫‪15‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪20.84‬‬
‫‪kN/‬‬
‫‪126.25‬‬
‫وبالتالي يكون التحمل الحدي لمجموعة اﻷوتاد مبين بالجدول التالي ‪:‬‬
‫) (‬
‫) (‬
‫) (‬
‫‪kN‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪kN‬‬
‫‪6134950.3‬‬
‫‪72553.4‬‬
‫‪6062396.9‬‬
‫‪ - 7.4‬حساب عامل اﻷمان ‪Fs‬‬
‫سيتم حساب عامل اﻷمان كما ورد سابقا ً وبالتالي عامل اﻷمان ضد اﻻنهيار لﻠمجموعة ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫=‬
‫) (‬
‫‪99‬‬
‫=‬
‫وبالتالي إن عامل اﻷمان ضد اﻻنهيار لﻠمجموعة بشكل كتﻠة هو أكبر من عامل اﻷمان ضد اﻻنهيار‬
‫لﻸوتاد بشكل فردي حيث نقوم بﺈختيار عامل اﻷمان اﻷصغر وهو الموافق لحالة اﻻنهيار الفردي ‪.‬‬
‫‪ - 7.5‬كفاءة مجموعة اﻷوتاد‬
‫تعطى عﻼقة فعالية المجموعة الﻸوتاد بالعﻼقة التالية ‪:‬‬
‫) (‬
‫حيث ‪ : ɳ‬فعالية المجموعة ‪.‬‬
‫) (‬
‫‪ :‬قدرة تحمل الحمولة الحدية لمجموعة اﻷوتاد ‪.‬‬
‫‪ : Σ‬قدرة تحمل الحمولة الحدية لكل وتد بدون تأثير المجموعة ‪.‬‬
‫من الجداول السابقة لدينا القيم التالية ‪:‬‬
‫‪= 6134950.3 kN‬‬
‫‪= 2174637.4 kN‬‬
‫وبالتالي تكون فعالية المجموعة ‪: ɳ‬‬
‫‪.‬‬
‫) (‬
‫=‬
‫‪ - 7.6‬تسليح اﻷوتاد‬
‫أن التسﻠيح الشاقولي لﻸوتاد هوتسﻠيح أصغري يقدر ب ) ‪ ( 0.8 %‬من مقطﻊ الوتد المدروس وذلك‬
‫ﻷنها أوتاد محفورة ومصبوبة بالمكان ولن تتعرض ﻹجهادات النقل والتحميل ‪ ،‬في حال لم تكن‬
‫هناك ضرورات إنشائية لزيادة التسﻠيح الشاقولي لﻸوتاد فأن مساحة مقاطﻊ حديد التسﻠيح الشاقولي‬
‫تقدر كما يﻠي ‪:‬‬
‫‪.‬‬
‫∗‪. %‬‬
‫=‬
‫‪100‬‬
‫=‬
‫وبالتالي يمكن اختيار التسﻠيح ) ‪ ( 12ɸ16 mm‬أما بالنسبة لﻠتسﻠيح العرضي فهو عبارة عن تسﻠيح‬
‫عرضي حﻠزوني يﻠف عﻠى طول الوتد بشكل حﻠزوني بخطوة ﻻتتجاوز ) ‪. ( 10 cm‬‬
‫‪ - 7.7‬تجارب تحميل اﻷوتاد‬
‫يجب إجراء اختبار تحميل دائم عﻠى بعض اﻷوتاد المشابه لﻸوتاد المنفذة بالموقﻊ بمعدل تجربة‬
‫تحميل لكل ) ‪ ( 200‬وتد وذلك لتحقيق اﻷهداف التالية ‪:‬‬
‫‪ – 1‬تعيين قدرة التحمل الحدية لﻸوتاد ومقارنتها مﻊ قدرة التحمل الحدية الحسابية‬
‫‪ – 2‬التعرف عﻠى المنحني الذي يربط الحمولة والهبوط والذي يفيد في تقدير الهبوط لمجموعة‬
‫اﻷوتاد‬
‫‪ – 3‬التأكد من السﻼمة اﻹنشائية لﻸوتاد المنفذة‬
‫‪ – 4‬تحديد درجة عامل اﻷمان لحمولة التشغيل‬
‫بعد أن ينفذ وتد مشابه ﻷوتاد المشروع يتم تطبيق حمولة فوقه عﻠى مراحل حتى الوصول لحمولة‬
‫تساوي ضعف حمولة التشغيل ويتم تطبيق الحمولة الكﻠية عﻠى أربﻊ مراحل بواسطة مكبس‬
‫هيدروليكي وبعد تطبيق كل حمولة يجب اﻻنتظار لحدوث الهبوط الذي يجب قياسه بواسطة ساعة‬
‫مدرجة وبعد اﻹنتهاء من تطبيق الحمولة الكﻠية نقوم بتفريغ الحمولة بنفس مراحل التحميل ‪.‬‬
‫إن تطبيق الحمولة بواسطة المكبس الهيدروليكي يتم عن طريق تأمين رد فعل لحموﻻت ميتة ‪.‬‬
‫إن نتائج تجربة تحميل اﻷوتاد هي منحني الحمولة – الهبوط ويمكن القبول بأن الوصول لقدرة‬
‫تحمل الوتد تحصل عندما يزداد الهبوط بشكل مﻠحوظ من أجل زيادة قﻠيﻠة لﻠحمولة وعﻠى اﻷغﻠب ﻻ‬
‫يجوز الوصول لحالة اﻻنهيار في تجارب اﻷوتاد وإنما يتم تقديرها بواسطة مسار منحني الحمولة‬
‫وتحسب الحمولة المسموحة ‪ Q‬من معرفة الحمولة الحدية‬
‫وعامل اﻷمان المفروض ‪.‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 30‬يوضح اﻷجزاء واﻷدوات المستخدمة بتجربة تحميل اﻷوتاد ‪:‬‬
‫‪101‬‬
‫الشكل ) ‪ ( 30‬اﻷجزاء واﻷدوات المستخدمة بتجربة تحميل اﻷوتاد‬
‫‪ - 7.8‬تنفيذ اﻷوتاد‬
‫اﻷوتاد المراد تنفيذها هي أوتاد مصبوبة بالمكان وعﻠيه لتنفيذ الوتد الواحد يجب إتباع مايﻠي ‪:‬‬
‫‪ – 1‬حفر ثقب في موقﻊ الوتد بقطر يساوي قطر الوتد المراد تنفيذه بسابرة دورانية ذات رأس حافر‬
‫قاطﻊ بحيث ﻻيحدث تخﻠخﻼً في تربة الموقﻊ ويفضل أن ينفذ الحفر تحت ضغط معاكس لضغط‬
‫المياه كي ﻻيتسبب جريان الماء بجرف بعض أجزاء التربة‬
‫‪ – 2‬تكسية ثقب الوتد بقميص معدني‬
‫‪ – 3‬تنزيل الشبك المعدني في ثقب الوتد‬
‫‪ – 4‬صب البيتون وسحب القميص المعدني بشكل متزامن‬
‫‪ – 5‬يجب قبل صب البيتون تطبيق ضغط يزيد عن ضغط الماء الجوفي ‪.‬‬
‫‪102‬‬
103